Альтернативное тепло

Наступления каждого следующего отопительного сезона и коммунальщики, и потребители их услуг ждут с тревогой: теплосети в большинстве городов изношены, потери тепла превышают 30%, и, как говорят специалисты, эти тенденции будут только усиливаться. Однако не все так плохо. Украинские ученые готовы предложить к внедрению разработки, способные заменить хорошо знакомые нам источники тепловой энергии.

Например, кавитационный тепловой генератор (КТГ). Изобретение академика Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности Владимира Беликова и его коллеги Юрия Анисимова (Днепропетровск) можно использовать для автономного обогрева домов и помещений различного назначения, нагрева воды для промышленных и бытовых потребностей.

Как это работает

Собственно, процесс кавитации заключается в изменении физико-химических свойств жидкостей. В местах, где происходят резкие перепады давления, образуется большое количество пузырьков, которые и создают тепловую энергию вследствие своего схлопывания. В генераторе днепропетровских изобретателей используется принцип водяного насоса, но ротор здесь переделан под создание процесса кавитации. За счет размеров можно варьировать производительность и температуру нагревания жидкости, проходящей через генератор. Приводит его в действие электрический насос.

Принцип работы КТГ Беликова и Анисимова состоит в следующем: за счет применения конусного ускорителя в зоне кавитации в момент схлопывания пузырьков достигается избыточная тепловая мощность. Теплоносителем в данном случае выступает вода, но можно применять растворы солей, спирт, антифриз. В качестве источника энергии для насоса служит электросеть с напряжением в 220 или 380 В. Для работы могут быть использованы бытовые насосные станции, мотопомпы, передвижные электростанции. Возможна принципиальная схема установки без насоса — за счет создания избыточного давления и высокой скорости потока.

Конечно, потребности в тепле у крупного предприятия и у жителя стандартной «двушки» различные, поэтому авторы предлагают варианты изготовления данного оборудования.

Производственная автономная система обогрева: насос трехфазный 3,4 кВт, КТГ и теплообменник. В данном случае есть возможность прогреть систему отопления объемом 200–300 л жидкости. Возможно подсоединение к готовой системе отопления. В проведенных испытаниях КТГ объем производственного помещения составлял 3000 м3. В одном из цехов ОАО «Днепрошина» система успешно  отработала весь отопительный сезон, не допустив срывов в работе. Температура в помещении не опускалась ниже 18оС. Среди других возможных «клиентов» производственного варианта КТГ — круизные, грузовые и пассажирские теплоходы, железнодорожные вагоны различного назначения. В этом случае можно применить прямоточный нагрев воды через бойлер или ресивер.

Бытовая автономная система обогрева на базе КТГ: насос однофазный, напряжение в сети — 220 В, мощность двигателя — 1,3—1,5 кВт и КТГ. Допускаемая температура теплоносителя — до 100оС, давление на входе в КТГ— 5,5 атм, на выходе — 1,5 атм, скорость движения воды — 60—150 л/мин. Его можно использовать в системе отопления, рассчитанной на емкость до 80 л. Кроме того, КТГ можно подключать к уже имеющейся системе отопления квартиры или к бойлеру. Они подойдут для обогрева частных домов, квартир и подъездов многоэтажных зданий, индивидуальных бассейнов, оранжерей и теплиц, небольших цехов, производственных мастерских.

Преимущества КТГ ученые перечисляют не задумываясь: не требуется применять газ для разогрева теплоносителя; большая эффективность теплоотдачи при данном способе работы теплоносителя, чем расход электроэнергии на его прямой разогрев; удельный расход электроэнергии — 0,74 Вт, что составляет 64% от стандартного расхода; эксплуатационные затраты значительно ниже, чем при использовании газовых установок или электрических котлов; окупаемость может быть достигнута за 1–2 сезона эксплуатации.

Однако, как утверждают разработчики, преимущества генератора не ограничиваются способностью дешево и экологически чисто производить тепло. Используя этот принцип работы, можно также создать структуризатор, ионатор воды (бытовой и промышленный) для производства Н2О с обеззараживающим эффектом. С его помощью можно проводить очистку сточных вод (с дополнительной продувкой кислородом), шахтных, промышленных отстойников (с добавлением коагулянта), использовать для бассейнов и теплиц, в производстве водно-угольных и водно-масляных смесей, а также алкогольных напитков высокого качества (осуществляя прокачку спиртов через КТГ). В одном изобретении «свернуты» десятки вариантов бизнеса и сотни возможных рабочих мест.