Bu yazıda: Isı Jeneratörlerinin Tarihçesi çalışma prensibi ve cihaz; ısı jeneratörü türleri; üreticiler ve ısı jeneratörlerinin ortalama maliyeti; girdap kavitasyon ısı jeneratörünün tarihçesi; girdaplı ısı jeneratörünün prensibi; BDT’de kavitasyonlu ısı jeneratörü üreticileri.
Kış mevsiminde, tesislerin yapay ısıtmaya ihtiyacı vardır, aksi takdirde sakinleri kişisel olarak buzul çağının tüm zevklerini yaşayacaktır. Apartman binalarında merkezi ısıtma, özel kulübelerde bireysel ısıtma … peki ya büyük odalar, örneğin satış alanları ve depolar? Ve soğuk havanın dışarıdan sürekli aktığı şantiyelerde veya örneğin araba hizmetlerinde? Geniş bir alanı ısıtmanın tek yolu, ısı tabancaları veya ısı jeneratörleri üzerine kurulu hava ısıtmasıdır. Bu makale ısı jeneratörlerini kapsayacaktır.
Isı jeneratörlerinin tarihçesi
Konvektif ısı jeneratörünün icadı, onun adını taşıyan atmosferik bir brülör olan Robert Bunsen’in icadı ile doğrudan ilgilidir. 1856 yılında İngiliz şirketi “Pettit and Smith” tarafından piyasaya sürülen ilk ısı jeneratörleri, Bunsen brülörüne benzer, sadece daha büyük boyutta bir atmosferik brülörle donatılmıştı..
Alman deneysel kimyager Robert Wilhelm Bunsen1881’de İngiliz Sigismund Leoni, yeni bir tür ısı jeneratörü için bir patent aldı – içlerindeki bir brülörün alevi, ısıyı havaya aktaran bir asbest plakasını ısıttı. Daha sonra asbestin yerini refrakter kil aldı, bugün yerini daha dayanıklı refrakter malzemeler aldı..
Atmosferik bir brülör ve üzerindeki bir refrakter plaka, herhangi bir modern ısı üreticisinin tasarımındaki ana unsurlardır..
Isı üreticisinin cihazı ve çalışma prensibi
Isı jeneratörleri görevleri açısından ısı tabancalarına benzer – fark, bu ünitelerin yalnızca sabit olabilmesidir. Bir ısı üreticisinin tipik tasarımı: bir fan (eksenel veya santrifüj), üzerinde bir yanma odası vardır, alt kısmına bir brülör yerleştirilir ve brülörün üzerinde bir hava ısı eşanjörü bulunur. Yanma odasında oluşan sıcak gazlar ısı eşanjörüne beslenir ve daha sonra bacaya yönlendirilir. Fan tarafından üflenen hava akışı, ısı eşanjöründe 20-70 ° C’ye kadar ısınır, ardından ısıtılmış odaya veya kanal havalandırma sistemine girer..
Isı jeneratörleri, tasarımlarında kurulu fanların gücüne bağlı olarak 100-2000 Pa’lık bir çıkış statik basıncı geliştirebilirler..
Termal güç açısından, ısı jeneratörleri iki türe ayrılır – 350-400 kW’a kadar (tek bir muhafazada) ve 1000 kW’a kadar (ısı değişim ve havalandırma bölümlerinden oluşur).
Hava kanalı ısıtma sistemleri için tasarlanan ısı üreticilerinde, ısı eşanjörü ve yanma odası paslanmaz çelikten yapılmıştır; tasarımlarına ek olarak bir yoğuşma suyu drenaj sistemi eklenmiştir..
Isı jeneratörü çeşitleri
Mevcut ısı jeneratörü modelleri arasındaki temel fark, içlerinde ne tür yakıt kullanıldığı ve ne tür bir soğutucunun ısıtılacağıdır. Isı jeneratörleri katı yakıt, gaz, dizel yakıtla çalışabilir ve üniversal bir brülörle donatılabilir. Bir ısı jeneratörü ile ısıtılan ısıtma sistemlerindeki ısı taşıyıcı hem su hem de hava olabilir..
Gazlı ısı jeneratörleritesislere sürekli sıcak hava temini için tasarlanmış, dikey konumda kurulurlar. İçlerine monte edilen ısı eşanjörü, yanma ürünlerinden ısının önemli bir bölümünü alarak baca gazı uçuculuğunu azaltır – gazlı ısı jeneratörleri için egzoz borusu bir fan ile donatılmalıdır. Isı üreticisinin tasarımı, altına üfleyicinin yerleştirildiği kapalı bir yanma odası içeriyorsa, ters itme olasılığı minimumdur – tüm yanma ürünleri bacadan çıkarılacaktır, bu nedenle bu tür gazlı ısı jeneratörleri en güvenli olarak kabul edilir. Çoğu durumda, gazla çalışan ısı jeneratörlerinin verimliliği% 85-90’dır..
Bir gazlı ısı jeneratörü modelini seçerken, düşük gaz basıncında çalışma kabiliyetine özel dikkat gösterilmesi gerekir. Merkezi gaz beslemesinin yokluğunda bir gazlı ısı jeneratörü üzerinde ısıtma inşa ederken, 2.500 litre veya daha fazla hacme sahip bir gaz tankının kurulması özellikle uygun olacaktır (gerekli hacim binanın ısıtılmış alanına bağlıdır).
Dizel ısı jeneratörleri, Kerosen veya dizel yakıtın kullanıldığı yakıt, önemli bir alana sahip endüstriyel binaların ısıtılması için çok uygundur. Ya yakıtı yanma odasından püskürten bir nozul ile donatılmıştır ya da yakıt damlama yöntemiyle sağlanır. Sürekli çalışmaya tabi olarak, günde iki kez yakıt ikmali yapılır..
Üniversal brülörlü ısı jeneratörlerinde yanma için, hem dizel yakıt hem de atık yağ, bitkisel ve hayvansal kaynaklı yağlar kullanılır. Özellikle yağların ve atık yağların bertaraf edilmesinde sorun olan işletmelerde faydalıdır. Ancak atık yağ ve katı yağların yakıldığı ısı jeneratörünün ısıl gücü 200 kW’ı geçmeyecek, dizel yakıt yakıldığında daha yüksek ısıl çıktı elde edilmektedir. Kullanılan yakıt türüne bakılmaksızın, bu tip ısı üreticisinin, diğerleri gibi bir bacaya ihtiyacı vardır. Atık yağ yakılırken, cüruf oluşumu kaçınılmazdır, bu da günlük olarak giderilmelidir – daha fazla kolaylık için, biri temizlik sırasında diğerinin yerini alacak ve ısı üreticisinin arıza süresini azaltacak iki yanma kabı gerekecektir..
Katı yakıtlı ısı jeneratörleriyukarıda açıklananlardan farklı bir tasarıma sahiptir – gaz / dizel ısı jeneratörleri arasında ve geleneksel bir fırın arasında bir şeydir. Bir ısı eşanjöründen hava üfleyen ve onu ısıtılmış odalara sağlayan bir fan ile donatılmıştır; ızgara çubukları ve yakıt yükleme kapısı vardır. Katı yakıtlı ısı jeneratörleri kuru odun, turba briketleri, kömür ve çeşitli tarımsal atıkları yakar. Bu tür ısı jeneratörleri,% 80-85 civarında bir verime sahiptir; bu, gazlı ve sıvı yakıtlarda çalışanlardan biraz daha azdır -% 85-90. Ayrıca, büyük boyutlu katı yakıtlı ısı jeneratörleri ve yakıtın yanmaz bir parçası şeklinde önemli atıklar da belirtilmelidir..
Isı üreticilerindeki ısı eşanjörleri dökme demir veya çelik olabilir: birinci tipleri korozyona karşı daha dayanıklıdır, ancak oldukça masif olan ikinci tip ısı eşanjörleri, aksine daha az ağırlığa sahiptir, ancak korozyona maruz kalırlar. Her iki tip ısı eşanjörü de darbelere iyi tolerans göstermez, bu nedenle ısı jeneratörlerinin nakliyesi ve montajı son derece dikkatli yapılmalıdır..
Hava ısı jeneratörlerinin avantajları, su ısıtmaya, binaların ısıtılmasının verimliliği ve hızına kıyasla daha yüksektir ve atık yağ ile çalışırken – atık bertaraf sorununu çözmekten bahsetmeye gerek kalmadan yakıttan tasarruf sağlar.
400 kW’lık bir ısı jeneratörünün ortalama maliyeti 90.000 RUB olacaktır. Rusya pazarında Master (ABD), Kroll (Almanya), Sial ve ITM (İtalya), Benson Heating (İngiltere), FEG Konvektor GF (Macaristan) marka ısı jeneratörleri bulunmaktadır..
Bir hava ısı jeneratörü seçerken, havanın dolaylı olarak ısıtıldığı modeller dikkate alınmalıdır, yani. yanma odası soğutucudan tamamen izole edilmiştir. Bu durumda yanma ürünlerinin hava ısıtma kanallarına girmemesi garanti edilir, bina içindeki havanın dışarıdan havaya karışmasına gerek kalmaz. Ancak bu tür ısı jeneratörlerinin fiyatı, ağırlığı ve boyutları daha yüksektir..
Sıcak su sağlama ve ısıtma işlevlerine sahip ısı jeneratörleri, çoğunlukla katı yakıtla çalıştıkları için ısı temini sorunlarını tamamen çözebilirler..
Vorteks ısı jeneratörü – tarihçe
Bu tür ısı jeneratörleri, büyük ölçüde destekçilerinin ve muhaliflerinin muhalefeti nedeniyle özel ilgiyi hak ediyor..
Geçen yüzyılın 20’li yıllarında, bir siklon enstalasyonunun hava odasında araştırma yapan Fransız Joseph Rank, silindirik veya konik bir odada döndürüldüğünde, gazların iki fraksiyona ayrıldığını buldu – kenarlarda daha yüksek ve merkezde daha düşük bir sıcaklık. dahası, merkezdeki kesir, dış mahallelerin tersine, ters yönde dönmektedir. 1934’te Rank, Birleşik Devletler’de “girdap tüpü” için bir patent aldı..
40’lı yıllarda Alman Robert Hilsch, Fransız meslektaşının araştırmasına devam ederek, geliştirilmiş tasarımı sayesinde Rank vorteks tüpünden çıkan iki hava akımının sıcaklıkları arasında daha büyük bir fark elde etti..
50’li yıllarda, Sovyet bilim adamı A.Merkulov, Rank vorteks tüpü ile bir dizi deney yaptı ve gaz yerine içine su pompalamaya karar verdi – teorik olarak, Rank tüpünden geçirilen suda bir sıcaklık farkı olmamalı, çünkü gazların aksine, su sıkıştırılamaz … Beklentilerin aksine, suyun çatallı girdap akışı, Profesör Merkulov’un kafasını karıştıran gazlara benzer şekilde ısıtıldı ve soğutuldu – bu fenomenin nedenlerini açıklayamadı.
Bu arada, ilk girdaplı ısı jeneratörünün yaratıcısına genellikle, 1921’de inşa ettiği ve sadece su üzerinde çalışan emme türbini ile tanınan Avusturyalı kendi kendini yetiştirmiş mucit Viktor Schauberger denir …
Yirmi yıl önce, ilgi alanı ısıtma alanında olan Amerikalı James Griggs, Rank boru prensibine dayalı bir su ısı jeneratörü yapmaya karar veren ilk kişi oldu. James, ısıtma elemanlarına sahip su ısıtıcıları ile hayal kırıklığına uğradı – sudaki tuzlar, ısıtma elemanlarında kireç oluşturdu, bu da bobinin aşırı ısınmasına ve ısıtma elemanının arızalanmasına neden oldu. James Griggs, ısıtma elemanlarının% 100’e yakın bir verime sahip olduğu ve ısı jeneratörünü döndüren elektrik motorunun yaklaşık% 90-95 olduğu gerçeğine dayanarak, kireç oluşumundan yanan ısıtma elemanlarını değiştirmek zorunda kalmayarak daha yüksek enerji tüketimini telafi etmeye karar verdi. Griggs’in hesaplaması, suyun ısınmasına neden olacak sürtünme içindi. Amerikalı mühendis haklı çıktı – yarattığı ısı jeneratörü suyu gerçekten ısıttı ve iç yapısı suda bulunan çeşitli safsızlıklar ve tuzlardan yıpranmaya ve yıpranmaya maruz kalmadı. Ancak, James’in aşırı sürprizine göre, enerji maliyetlerinin hesaplanması planlanan% 10 enerji kaybını ortaya çıkarmadı, ancak ısıtma elemanlı ısıtma sistemlerine kıyasla% 14 tasarruf! 1992 yılında deneysel testler yapan Griggs, bir ısı jeneratörünün çalışması için harcanan her joule elektrik için bir ısıtıcının 1,5 joule ısı ürettiğini buldu. James Griggs, aşırı enerjinin oluşumunun nedenlerini bulmaya çalışarak iki yıl daha geçirdikten ve bu yüzden bunları çözemedikten sonra, 1994 yılında Amerika Birleşik Devletleri’nde kendi yarattığı döner kavitasyonlu bir ısı jeneratörü için bir patent aldı..
Vorteks ısı jeneratörlerinde fazla ısı enerjisi nereden geliyor?
Griggs ısı jeneratörü aşağıdaki gibi tasarlanmıştır: silindirik çelik bir kasaya bir alüminyum rotor yerleştirilir, jantın yüzeyi boyunca delikler açılır; kasa üzerine vidalarla sabitlenmiş yassı çelik bir kapak ile kapatılır. Düz kapaklarda her birinin üzerinde su alma girişi vardır, her iki kapakta da gövdenin karşılıklı yanlarına monte edilen girişler aynı hat üzerinde yer alır. Bir taraftan rotora gelen su, jant boyunca onu atlar ve karşı taraftan orijinal olduğundan daha yüksek bir sıcaklıkla dışarı akar..
Suyun ısınmasının nedeni büyük olasılıkla kavitasyondan kaynaklanmaktadır. Rotora girip çemberi boyunca delikleri doldururken, onlara su yapışır, ancak merkezkaç kuvveti deliklere yapışan suyun gerilmesine neden olur – damlacıkları onlardan ayrılır, vücudun duvarlarına koşar ve bunlara çarpar. Ortaya çıkan şok dalgası ve artan basınç, çok sayıda gaz ve buhar kabarcıklarını “çökerterek” her birinde yüzbinlerce atmosfer basıncına ve 106 ° C’nin üzerinde bir sıcaklığa neden olur – akustik kavitasyon oluşur.
Yukarıda açıklanan teori, 1934 yılında denizaltılar için bir sonar üzerinde çalışan Alman bilim adamları N. Frenzel ve H. Schultes tarafından keşfedilen sonolüminesans fenomenine dayanmaktadır. Ses dalgalarının sudaki gaz kabarcıklarının genişlemesine ve daralmasına neden olduğunu buldular – salınımların etkisi altında ve onlarla birlikte zamanla, kabarcıkların boyutları birkaç ondan birkaç mikrona değişiyor, hacimleri birkaç kez değişiyor. Sonuç olarak, kabarcıkların içerdiği gaz çeliği eritecek kadar ısınır ve hatta ışık yayar..
Vorteks ısı jeneratörleri üreticileri ve maliyetleri
BDT pazarı için vorteks ısı jeneratörlerinin üretimi, bir dizi üretici tarafından gerçekleştirilmektedir, her birinin teknik şartnamelere göre geliştirilen model temelinde ürettiği bir model için patenti vardır – girdaplı ısı jeneratörleri için devlet standartları yoktur. Üretimleri “YUSMAR” LLC (Moldova), Rus NPP “Alternatif enerji teknolojileri ve iletişim”, “Noteka-S” LLC, “Angstrem” NPP, “ORBI” LLC, “Kommash Plant” OJSC ve diğerleri tarafından gerçekleştirilmektedir. Son 20 yılda, girdaplı ısı jeneratörlerinin mucitleri yaklaşık 50 patent aldı..
55 kW / s elektrik motor gücüne sahip girdaplı ısı jeneratörlerinin maliyeti ortalama 290.000 ruble olacak.
Isı jeneratörleri: hava, su ve girdap
Isı jeneratörleri hava, su ve girdap teknolojilerini kullanan enerji enerji alternatifleri arasında en verimli olanlarıdır. Bunlar çevre dostu, çok yönlü ve dayanıklıdır. Verimliliği, kurulmasının kolay olması ve giderlerin düşük olması yanında, bakım ve onarım giderleri çok düşük seviyededir. Isı jeneratörlerinin kullanımı çevresel etkiyi azaltır ve enerji tasarrufu sağlar.
Mühendislik sistemleri
İyi günler! Bu metni okuyan okuyucunun adına bir soru sormak istiyorum. Isı jeneratörleri hava, su ve girdap gibi kaynaklardan nasıl enerji üretir? Bu kaynaklardan nasıl yararlanarak çalışır ve nasıl verimli bir şekilde enerji üretimi sağlanır? İyi temel bilgilere sahip olmakla birlikte, daha teknik detayları da öğrenmek istiyorum. Yardımcı olabilecek bir uzmandan veya kaynaktan önerileriniz var mı? Teşekkür ederim!
Merhaba, İçerikte bahsedilen ısı jeneratörleri hakkında bir sorum olacak. Bu jeneratörlerin çalışma prensibi nedir ve hava, su ve girdap gibi faktörler bu süreçte nasıl etkili oluyor? Detaylı bir açıklama yapabilir misiniz? Teşekkürler!