Делаем вместе теплогенератор своими руками. Все подробности про изготовление вихревых теплогенераторов своими руками Интеграция в отопительную систему частного дома

Теплогенератор Ю. С. Потапова очень похож на вихревую трубу Ж. Ранке, изобретенную этим французским инженером ещё в конце 20-х годов XX века. Работая над совершенствованием циклонов для очистки газов от пыли, тот заметил, что струя газа, выходящая из центра циклона, имеет более низкую температуру, чем исходный газ, подаваемый в циклон. Уже в конце 1931 г. Ранке подаёт заявку на изобретенное устройство, названное им «вихревой трубой». Но получить патент ему удаётся только в 1934 г., и то не на родине, а в Америке (Патент США №1952281.)

Французские же учёные тогда с недоверием отнеслись к этому изобретению и высмеяли доклад Ж. Ранке, сделанный в 1933 г. на заседании Французского физического общества. Ибо по мнению этих учёных, работа вихревой трубы, в которой происходило разделение подаваемого в неё воздуха на горячий и холодный потоки как фантастическим «демоном Максвелла», противоречила законам термодинамики. Тем не менее вихревая труба работала и позже нашла широкое применение во многих областях техники, в основном для получения холода.

Для нас наиболее интересны работы ленинградца В. Е. Финько, который обратил внимание на ряд парадоксов вихревой трубы, разрабатывая вихревой охладитель газов для получения сверхнизких температур. Он объяснил процесс нагрева газа в пристеночной области вихревой трубы «механизмом волнового расширения и сжатия газа» и обнаружил инфракрасное излучение газа из ее осевой области, имеющее полосовой спектр, что потом помогло нам разобраться и с работой вихревого теплогенератора Потапова.

В вихревой трубе Ранке, схема которой приведена на рисунке 1, цилиндрическая труба 1 присоединена одним концом к улитке 2, которая заканчивается сопловым вводом прямоугольного сечения, обеспечивающим подачу сжатого рабочего газа в трубу по касательной к окружности её внутренней поверхности. С другого торца улитка закрыта диафрагмой 3 с отверстием в центре, диаметр которого существенно меньше внутреннего диметра трубы 1. Через это отверстие из трубы 1 выходит холодный поток газа, разделяющийся при его вихревом движении в трубе 1 на холодную (центральную) и горячую (периферийную) части. Горячая часть потока, прилегающая к внутренней поверхности трубы 1, вращаясь, движется к дальнему концу трубы 1 и выходит из нее через кольцевой зазор между её краем и регулировочным конусом 4.

Рисунок 1. Вихревая труба Ранке: 1-труба; 2- улитка; 3- диафрагма с отверстием в центре; 4- регулировочный конус.

Законченной и непротиворечивой теории вихревой трубы до сих пор не существует, несмотря на простоту этого устройства. «На пальцах» получается, что при раскручивании газа в вихревой трубе он под действием центробежных сил сжимается у стенок трубы, в результате чего нагревается тут, как нагревается при сжатии в насосе. А в осевой зоне трубы, наоборот, газ испытывает разрежение, и тут он охлаждается, расширяясь. Выводя газ из пристеночной зоны через одно отверстие, а из осевой — через другое, и достигают разделения исходного потока газа на горячий и холодный потоки.

Жидкости, в отличие от газов, практически не сжимаемы. Поэтому более полувека никому и в голову не приходило подать в вихревую трубу воду вместо газа или пара. И автор решился на, казалось бы, безнадёжный эксперимент — подал в вихревую трубу вместо газа воду из водопровода.

К его удивлению, вода в вихревой трубе разделилась на два потока, имеющих разные температуры. Но не на горячий и холодный, а на горячий и тёплый. Ибо температура «холодного» потока оказалась чуть выше, чем температура исходной воды, подаваемой насосом в вихревую трубу. Тщательная же калориметрия показала, что тепловой энергии такое устройство вырабатывает больше, чем потребляет электрической двигатель насоса, подающего воду в вихревую трубу.

Так родился теплогенератор Потапова .

Конструкция теплогенератора

Правильнее говорить об эффективности теплогенератора — отношении величины вырабатываемой им тепловой энергии к величине потребленной им для этого извне электрической или механической энергии. Но поначалу исследователи не могли понять, откуда и как в этих устройствах появляется избыточное тепло. Предполагали даже, что туг нарушается закон сохранения энергии.

Рисунок 2. Схема вихревого теплогенератора: 1-инжекционный патрубок; 2- улитка; 3- вихревая труба; 4- донышко; 5- спрямитель потока; 6- штуцер; 7- спрямитель потока; 8- байпас; 9- патрубок.

Вихревой теплогенератор, схема которого приведена на рисунке 2, присоединяют инжекционным патрубком 1 к фланцу центробежного насоса (на рисунке не показан), подающего воду под давлением 4-6 атм. Попадая в улитку 2, поток воды сам закручивается в вихревом движении и поступает в вихревую трубу 3, длина которой раз в 10 больше ее диаметра. Закрученный вихревой поток в трубе 3 перемещается по винтовой спирали у стенок трубы к ее противоположному (горячему) концу, заканчивающемуся донышком 4 с отверстием в его центре для выхода горячего потока. Перед донышком 4 закреплено тормозное устройство 5 — спрямитель потока, выполненный в виде нескольких плоских пластин, радиально приваренных к центральной втулке, соосной с трубой 3. В виде сверху он напоминает оперенные авиабомбы или мины.

Когда вихревой поток в трубе 3 движется к этому спрямителю 5, в осевой зоне трубы 3 рождается противоток. В нём вода, тоже вращаясь, движется к штуцеру 6, врезанному в плоскую стенку улитки 2 соосно с трубой 3 и предназначенному для выпуска «холодного» потока. В штуцере 6 изобретатель установил ещё один спрямитель потока 7, аналогичный тормозному устройству 5 Он служит для частичного превращения энергии вращения «холодного» потока в тепло. А выходящую из него тёплую воду направил по байпасу 8 в патрубок 9 горячего выхода, где она смешивается с горячим потоком, выходящим из вихревой трубы через спрямитель 5. Из патрубка 9 нагретая вода поступает либо непосредственно к потребителю, либо в теплообменник (все про ), передающий тепло в контур потребителя. В последнем случае отработанная вода первичного контура (уже с меньшей температурой) возвращается в насос, который вновь подаёт её в вихревую трубу через патрубок 1.

После тщательных и всесторонних испытаний и проверок нескольких экземпляров теплогенератора «ЮСМАР» они пришли к заключению, что ошибок нет, тепла получается действительно больше, чем вкладывается механической энергии от двигателя насоса, подающего воду в теплогенератор и являющегося единственным потребителем энергии извне в этом устройстве.

Но непонятно было, откуда появляется «лишнее» тепло. Были предположения и о скрытой огромной внутренней энергии колебаний «элементарных осцилляторов» воды, высвобождающейся в вихревой трубе, и даже о высвобождении в её неравновесных условиях гипотетической энергии физического вакуума. Но это только предположения, не подкреплённые конкретными расчетами, подтверждающими экспериментально полученные цифры. Было ясно только одно: обнаружен новый источник энергии и похоже, что это фактически даровая энергия.

В первых модификациях тепловых установок Ю. С. Потапов подсоединял свой вихревой теплонагреватель, изображённый на рисунке 2, к выпускному фланцу обыкновенного рамногоцентробежного насоса для перекачивания воды. При этом вся конструкция находилась в окружении воздуха (Если что про воздушное отопление дома своими руками) и была легко доступна для обслуживания.

Но КПД насоса, как и КПД электродвигателя, меньше ста процентов. Произведение этих КПД составляет 60-70%. Остальное — потери, идущие в основном на нагрев окружающего воздуха. А ведь изобретатель стремился греть воду, а не воздух. Поэтому он решился поместить насос и его электромотор в воду, подлежащую нагреву теплогенератором. Для этого использовал погружной (скважный) насос. Теперь тепло от нагрева мотора и насоса отдавалось уже не в воздух, а той воде, которую требовалось нагреть. Так появилось второе поколение вихревых теплоустановок.

Теплогенератор Потапова превращает в тепло часть своей внутренней энергии, а точнее часть внутренней энергии своей рабочей жидкости — воды.

Но вернёмся к серийным тепловым установкам второго поколения. В них вихревая труба по-прежнему находилась в воздухе сбоку от термоизолированного сосуда, в который был погружён скважный мотор-насос. От горячей поверхности вихревой трубы нагревался окружающий воздух, унося часть тепла, предназначавшегося для нагрева воды. Приходилось трубу обматывать стекловатой для уменьшения этих потерь. И чтобы не бороться с этими потерями трубу погрузили в тот сосуд, в котором уже находятся мотор и насос. Так появилась последняя серийная конструкция установки для нагрева воды, получившая имя «ЮСМАР» .

Рисунок 3. Схема теплоустановки «ЮСМАР-М»: 1 — вихревой теплогенератор, 2 — электронасос, 3 — бойлер, 4 — циркуляционный насос, 5 — вентилятор, 6 — радиаторы, 7 — пульт управления, 8 — датчик температуры.

Установка ЮСМАР-М

В установке «ЮСМАР-М» вихревой теплогенератор в комплекте с погружным насосом помещены в общий сосуд-бойлер с водой (см. рисунок 3) для того, чтобы потери тепла со стенок теплогенератора, а также тепло, выделяющееся при работе электродвигателя насоса, тоже шли на нагрев воды, а не терялись. Автоматика периодически включает и отключает насос теплогенератора, поддерживая температуру воды в системе (или температуру воздуха в обогреваемом помещении) в заданных потребителем пределах. Снаружи сосуд-бойлер покрыт слоем теплоизоляции, которая одновременно служит звукоизоляцией и делает практически неслышимым шум теплогенератора даже непосредственно рядом с бойлером.

Установки «ЮСМАР» предназначены для нагрева воды и подачи её в системы автономного , промышленных и административных зданий, а также в душевые, бани, на кухни, в прачечные, мойки, для обогрева сушилок сельхозпродуктов, трубопроводов вязких нефтепродуктов для предотвращения их замерзания на морозе и других промышленных и бытовых нужд.

Рисунок 4. Фото тепловой установки «ЮСМАР-М»

Установки «ЮСМАР-М» питаются от промышленной трёхфазной сети 380 В, полностью автоматизированы, поставляются заказчикам в комплекте со всем необходимым для их работы и монтируются поставщиком «под ключ».

Все эти установки имеют одинаковый сосуд-бойлер (см. рисунок 4), в который погружают вихревые трубы и мотор-насосы разной мощности, выбирая наиболее подходящие конкретному заказчику. Габариты сосуда-бойлера: диаметр 650 мм, высота 2000 мм. На эти установки, рекомендуемые для использования как в промышленности, так и в быту (для обогрева жилых помещений путем подачи горячей воды в батареи водяного отопления), имеются технические условия ТУ У 24070270,001 -96 и сертификат соответствия РОСС RU. МХОЗ. С00039.

Установки «ЮСМАР» используют на многих предприятиях и в частных домовладениях, они получили сотни похвальных отзывов от пользователей. В настоящее время Уже тысячи теплоустановок «ЮСМАР» успешно работают в странах СНГ и ряде других стран Европы и Азии.

Их использование особенно выгодно там, куда ещё не дотянулись газопроводы и где люди вынуждены использовать для нагрева воды и обогрева помещений электроэнергию, которая с каждым годом становится всё дороже.

Рисунок 5. Схема подключения тепловой установки «ЮСМАР-М» к системе водяного отопления: 1 -теплогенератор «ЮСМАР»; 2 — циркулярный насос; 3-пульт управления; 4 -терморегулятор.

Теплоустановки «ЮСМАР» позволяют экономить треть той электроэнергии, которая необходима для нагрева воды и отопления помещений традиционными методами электронагрева.

Отработаны две схемы подключения потребителей к теплоустановке «ЮСМАР-М»: непосредственно к бойлеру (см. рисунок 5) — когда расход горячей воды в системе потребителя не подвержен резким изменениям (например, для отопления здания), и через теплообменник (см. рисунок 6) — когда расход воды потребителем колеблется во времени.

У теплоустановок «ЮСМАР» нет деталей, нагревающихся до температуры свыше 100°С, что делает эти установки особенно приемлемыми с точки зрения пожарной безопасности и техники безопасности.

Рисунок 6. Схема подключения тепловой установки «ЮСМАР-М» к душевой: 1-теплогенератор «ЮСМАР»; 2 -циркулярный насос; 3- пульт управления; 4 -термодатчик, 5 — теплообменник.

Множество полезных изобретений осталось невостребованными. Это происходит из-за человеческой лени или из-за страха перед непонятным. Одним из таких открытий долгое время был вихревой теплогенератор. Сейчас на фоне тотальной экономии ресурсов, стремлению к использованию экологически чистых источников энергии, теплогенераторы стали применять на практике для отопления дома или офиса. Что же это такое? Прибор, который раньше разрабатывался только в лабораториях, или новое слово в теплоэнергетике.

Система отопления с вихревым теплогенератором

Принцип действия

Основой работы теплогенераторов является преобразование механической энергии в кинетическую, а затем – в тепловую.

Еще в начале ХХ столетия Жозеф Ранк обнаружил сепарацию вихревой струи воздуха на холодную и горячую фракции. В середине прошлого века немецкий изобретатель Хилшем модернизировал устройство вихревой трубы. Спустя немного времени, русский ученый А. Меркулов запустил в трубу Ранке вместо воздуха воду. На выходе температура воды значительно повысилась. Именно этот принцип лежит в основе работы всех теплогенераторов.

Проходя через водяной вихрь, вода образует множество воздушных пузырьков. Под воздействием давления жидкости пузырьки разрушаются. Вследствие этого освобождается какая-то часть энергии. Происходит нагрев воды. Этот процесс получил название кавитация. На принципе кавитации рассчитывается работа всех вихревых теплогенераторов. Генератор такого типа называется «кавитационный».

Виды теплогенераторов

Все теплогенераторы делятся на два основных вида:

1. Роторный. Теплогенератор, в котором вихревой поток создается при помощи ротора.
2. Статический. В таких видах водяной вихрь создается при помощи специальных кавитационных трубок. Давление воды производит центробежный насос.

Каждый вид обладает своими преимуществами и недостатками, на которых следует остановиться подробнее.

Роторный теплогенератор

Статором в данном устройстве служит корпус центробежного насоса.

Роторы могут быть различные. В интернете представлено множество схем и инструкций по их выполнению. Теплогенераторы – скорее научный эксперимент, постоянно находящийся в процессе разработки.

Конструкция роторного генератора

Корпусом является пустотелый цилиндр. Расстояние между корпусом и вращающейся частью рассчитывается индивидуально (1.5-2 мм).

Нагревание среды происходит благодаря ее трению с корпусом и ротором. Помогают этому пузырьки, которые образуются за счет кавитации воды в ячейках ротора. Производительность таких устройств на 30% выше статических. Установки довольно шумные. Имеют повышенную изношенность деталей, за счет постоянного воздействия агрессивной среды. Требуется постоянный контроль: за состоянием сальников, уплотнителей и др. Это значительно усложняет и удорожает обслуживание. При их помощи редко монтируют отопление дома, им нашли немного другое применение – обогрев больших производственных помещений.

Модель промышленного кавитатора

Статический теплогенератор

Основной плюс данных установок в том, что в них ничего не вращается. Электроэнергия тратится только на работу насоса. Кавитация происходит при помощи естественных физических процессов в воде.

КПД таких установок иногда превышает 100%. Средой для генераторов может быть жидкость, сжатый газ, тосол, антифриз.

Разница между температурой входа и выхода может достигать 100⁰С. При работе на сжатом газе, его вдувают по касательной в вихревую камеру. В ней он ускоряется. При создании вихря, горячий воздух проходит сквозь коническую воронку, а холодный возвращается. Температура может достигать 200⁰С.

Достоинства:

1. Может обеспечить большую разность температур на горячем и холодном концах, работать при низком давлении.
2. КПД не ниже 90%.
3. Никогда не перегревается.
4. Пожаро,- и взрывобезопасен. Может использоваться во взрывоопасной среде.
5. Обеспечивает быстрый и эффективный нагрев всей системы.
6. Может использоваться как для обогрева, так и для охлаждения.

В настоящее время применяется недостаточно часто. Используют кавитационный теплогенератор, чтобы удешевить отопление дома или производственных помещений при наличии сжатого воздуха. Недостатком остается довольно высокая стоимость оборудования.

Теплогенератор Потапова

Популярным и более изученным является изобретение теплогенератора Потапова. Он считается статическим устройством.

Сила давления в системе создается центробежным насосом. Струя воды подается с большим напором в улитку. Жидкость начинает разогреваться благодаря вращению по изогнутому каналу. Она попадает в вихревую трубу. Метраж трубы должен быть больше ширины в десятки раз.

Схема устройства генератора

1. Патрубок
2. Улитка.
3. Вихревая труба.
4. Верхний тормоз.
5. Выпрямитель воды.
6. Соединительная муфта.
7. Нижнее тормозное кольцо.
8. Байпас.
9. Отводная линия.

Вода проходит по расположенной вдоль стенок винтовой спирали. Дальше поставлено тормозное устройство для выведения части горячей воды. Струя немного разравнивается пластинами, прикрепленными к втулке. Внутри имеется пустое пространство, соединенное с еще одним тормозным устройством.

Вода с высокой температурой поднимается, а холодный вихревой поток жидкости спускается по внутреннему пространству. Холодный поток соприкасается с горячим через пластины на втулке и нагревается.

Теплая вода спускается к нижнему тормозному кольцу и еще подогревается благодаря кавитации. Подогретый поток от нижнего тормозного устройства проходит через байпас в отводящий патрубок.

Верхнее тормозное кольцо имеет проход, диаметр которого равен поперечнику вихревой трубы. Благодаря ему горячая вода может попасть в патрубок. Происходит смешивание горячего и теплого потока. Дальше вода используется по назначению. Обычно для обогрева помещений или бытовых нужд. Обрат присоединяется к насосу. Патрубок – к входу в систему отопления дома.

Чтобы установить теплогенератор Потапова, необходима диагональная разводка. Горячий теплоноситель нужно подавать в верхний ход батареи, а из нижнего будет выходить холодный.

Генератор Потапова собственными силами

Существует много промышленных моделей генератора. Для опытного мастера не составит труда изготовить вихревой теплогенератор своими руками :

1. Вся система должна быть надежно закреплена. При помощи уголков изготавливают каркас. Можно использовать сварку или болтовое соединение. Главное, чтобы конструкция была прочной.
2. На станине укрепляют электродвигатель. Его подбирают соответственно площади помещения, внешним условиям и имеющемуся напряжению.
3. На раме крепится водяной насос. При его выборе учитывают:

• насос необходим центробежный;
• у двигателя хватит сил для его раскрутки;
• насос должен выдерживать жидкость любой температуры.

1. Насос присоединяется к двигателю.
2. Из толстой трубы диаметром 100 мм изготавливается цилиндр длиной 500-600 мм.
3. Из толстого плоского металла необходимо изготовить две крышки:

• одна должна иметь отверстие под патрубок;
• вторая под жиклер. На краю делается фаска. Получается форсунка.

1. Крышки к цилиндру лучше крепить резьбовым соединением.
2. Жиклер находится внутри. Его диаметр должен быть в два раза меньше ¼ части диаметра цилиндра.

Очень маленькое отверстие приведет к перегреву насоса и быстрому износу деталей.

1. Патрубок со стороны форсунки подключается к подаче насоса. Второй подключают к верхней точке системы отопления. Остывшая вода из системы подключается к входу насоса.
2. Вода под давлением насоса подается в форсунку. В камере теплогенератора ее температура увеличивается благодаря вихревым потокам. Потом она подается в отопление.

Схема кавитационного генератора

1. Жиклер.
2. Вал электродвигателя.
3. Вихревая труба.
4. Входящая форсунка.
5. Отводящий патрубок.
6. Гаситель вихрей.

Для регулирования температуры, за патрубком ставят задвижку. Чем меньше она открыта, тем дольше вода в кавитаторе, и тем выше ее температура.

При прохождении воды через жиклер, получается сильный напор. Он бьет в противоположную стену и за счет этого закручивается. Поместив в середину потока дополнительную преграду, можно добиться большей отдачи.

Гаситель вихрей

На этом основана работа гасителя вихрей:

1. Изготавливается два кольца, ширина 4-5 см, диаметр немного меньше цилиндра.
2. Из толстого металла вырезается 6 пластин длиной ¼ корпуса генератора. Ширина зависит от диаметра и подбирается индивидуально.
3. Пластины закрепляются внутрь колец друг напротив друга.
4. Гаситель вставляется напротив сопла.

Разработки генераторов продолжаются. Для увеличения производительности с гасителем можно экспериментировать.

В результате работы происходят теплопотери в атмосферу. Для их устранения можно изготовить теплоизоляцию. Сначала ее делают из металла, а поверх обшивают любым изолирующим материалом. Главное, чтобы он выдерживал температуру кипения.

Для облегчения введения в эксплуатацию и обслуживания генератора Потапова необходимо:

• окрасить все металлические поверхности;
• изготавливать все детали из толстого металла, так теплогенератор дольше прослужит;
• во время сборки есть смысл изготовить несколько крышек с различным диаметром отверстий. Опытным путем подбирается оптимальный вариант для данной системы;
• до подключения потребителей, закольцевав генератор, необходимо проверить его герметичность и работоспособность.

Гидродинамический контур

Для правильного монтажа вихревого теплогенератора необходим гидродинамический контур.

Схема подключения контура

Для его изготовления необходимы:

• выходной манометр, для измерения давления на выходе из кавитатора;
• термометры для измерения температуры до и после теплогенератора;
• сбросной кран для удаления воздушных пробок;
• краны на входе и выходе;
• манометр на входе, для контроля давления насоса.

Гидродинамический контур упростит обслуживание и контроль за работой системы.

При наличии однофазной сети, можно использовать частотный преобразователь. Это позволит поднять скорость вращения насоса, подобрать правильную.

Вихревой теплогенератор применяется для отопления дома и подачи горячей воды. Имеет ряд преимуществ перед другими обогревателями:

• установка теплогенератора не требует разрешительных документов;
• кавитатор работает в автономном режиме и не требует постоянного контроля;
• является экологически чистым источником энергии, не имеет вредных выбросов в атмосферу;
• полная пожаро,- и взрывобезопасность;
• меньший расход электричества. Неоспоримая экономичность, КПД приближается к 100%;
• вода в системе не образует накипи, не требуется дополнительная водоподготовка;
• может использоваться как для отопления, так и для подачи горячей воды;
• занимает мало места и легко монтируется в любую сеть.

С учетом всего этого, кавитационный генератор становится более востребованным на рынке. Такое оборудование с успехом применяют для отопления жилых и офисных помещений.

Видео. Вихревой теплогенератор своими руками.

Налаживается производство таких генераторов. Современная промышленность предлагает роторные генераторы и статические. Они оборудованы приборами контроля и датчиками защиты. Можно подобрать генератор, чтобы смонтировать отопление помещений любой площади.

Научные лаборатории и народные умельцы продолжают эксперименты по усовершенствованию теплогенераторов. Возможно, скоро вихревой теплогенератор займет свое достойное место среди приборов отопления.

ЛЛ.ФОМИНСКИЙ, Г Черкассы
Статья об одном изобретении, которое вызываеи немало споров.

От редакциии. На днях в Черкассы пришел факс из Москвы: "Российская Академия естественных наук избрала Фоминского Л.П. иностранным членом академии". Этого высокого звания Леонид Павлович удостоен за книжку "Тайны мальтийского икса, или К теории движения" , в которой рассказывается, как можно получить неисчерпаемую даровую энергию из любого вещества, приводя его во вращение, и превращая в энергию часть массы тел. По теории Л.П.Фоминского изобретатель Ю.СЛотапов из Кишинева сконструировал теплогенераторы. Их уже выпускают серийно для обогрева домов там, где "напряженка" с природным газом и централизованным теплоснабжением.

Такой теплогенератор потребляет от электросети, скажем, 10 кВт, а тепла (горячей воды) выдает на 15 кВт. Получается 5 кВт даровой энергии. Чем не "вечный двигатель"?! Фирма "Юсмар" в Кишиневе выпускает для индивидуальных потребителей теплогенераторы мощностью от 3 до 65 кВт, а для больших цехов и даже для поселков - теплоэлектростанции мощностью от 100 до 6000 кВт. Теплогенераторы Потапова удостоены золотых медалей на выставках в Москве и Будапеште. В настоящее время ЛЛ.Фоминский вместе с Ю.С.Потаповым заканчивают книгу "Вихревая энергетика".

Теплогенератор Потапова изобретен в начале 90-х годов (патент России 2045715, патент Украины 7205). Он похож на вихревую трубу Ж.Ранке, изобретенную этимфранцузским инженером еще в конце 20-х годов и запатентованную в США (патент 1952281). Французские ученые тогда высмеяли доклад Ж.Ранке, по их мнению, работа вихревой трубы противоречила законам термодинамики.

Законченной и непротиворечивой теории работы вихревой трубы до сих пор не существует, несмотря на простоту этого устройства. "На пальцах" объясняют, что при раскручивании газа в вихревой трубе он под действием центробежных сил сжимается у стенок трубы, в результате чего нагревается, как нагревается при сжатии в насосе. А в осевой зоне трубы, наоборот, газ испытывает разрежение, и тут он охлаждается, расширяясь. Выводя газ из пристеночной области через одно отверстие, а из осевой - через другое, и достигают разделения исходного потока газа на горячий и холодный потоки.

Жидкости, в отличие от газов, практически не сжимаемы, поэтому никому в голову в течение полувека не приходило подать в вихревую трубу воду вместо газа. Впервые это сделал в конце 80-х годов Ю.С.Потапов в Кишиневе. К его удивлению, вода в вихревой трубе разделилась на два потока, имеющих разные температуры. Но не на горячий и холодный, а на горячий и теплый. Ибо температура "холодного" потока оказалась чуть выше, чем температура исходной воды, подаваемой насосом в вихревую трубу. Тщательная калориметрия показала, что тепловой энергии такое устройство вырабатывает больше, чем потребляет электрический двигатель насоса, подающий воду в вихревую трубу.

Так родился теплогенератор Потапова , схема которого приведена на рисунке. Его инжекционный патрубок 1 присоединяют к фланцу центробежного насоса (на рисунке не показан), подающего воду под давлением 4-6 атм. Попадая в улитку 2, поток воды сам закручивается в вихревом движении и поступает в вихревую трубу 3, длина которой в 10 раз больше ее диаметра. Закрученный вихревой поток в трубе 3 перемещается по винтовой спирали у стенок трубы к ее противоположному (горячему) концу, заканчивающимся донышком 4 с отверстием в его центре для выхода горячего потока. Перед донышком 4 закреплено тормозное устройство 5 - спрямитель потока, выполненный в виде нескольких плоских пластин, радиально приваренных к центральной втулке, соосной с трубой 3. Когда вихревой поток в трубе 3 движется к этому спрямителю 5, в осевой зоне трубы 3 рождается противоток. В нем вода, тоже вращаясь, движется к штуцеру 6, врезанному в плоскую стенку улитки 2 соосно с трубой 3 и предназначенному для выпуска "холодного" потока. В штуцере 6 изобретатель установил еще один спрямитель потока 7, аналогичный тормозному устройству 5. Он служит для частичного превращения энергии вращения "холодного" потока в тепло. А выходящую из него теплую воду направил по байпасу 8 в патрубок 9 горячего выхода, где онасмешивается с горячим потоком, выходящим из вихревой трубы через спрямитель 5. Из патрубка 9 нагретая вода поступает либо непосредственно к потребителю, либо в теплообменник, передающий тепло в контур потребителя. В последнем случае отработанная вода первичного контура (уже с меньшей температурой) возвращается в насос, который вновь подает ее в вихревую трубу через патрубок 1. В таблице приведены параметры нескольких модификаций вихревого теплогенератора, поставленных Ю.С.Потаповым (см. фото) на серийное производство и выпускаемых его фирмой "Юсмар". На этот теплогенератор имеются технические условия ТУ У 24070270, 001-96. Теплогенератор используют на многих предприятиях и в частных домовладениях, он получил сотни похвальных отзывов от пользователей. Но до появления книги никто не представлял, какие процессы происходят в теплогенераторе Потапова, что сдерживало его распространение и использование. Даже теперь сложно рассказать, как работает это простое с виду устройство и какие процессы происходят в нем, ведя к появлению дополнительного тепла вроде бы из ничего. В1870 г. Р.Клаузиус сформулировал знаменитую теорему вириала, гласящую, что во всякой связанной равновесной системе тел средняя во времени потенциальная энергия их связи друг с другом по своей абсолютной величине в два раза больше средней по времени суммарной кинетической энергии движения этих тел относительно друг друга:

Епот = - 2 Екин. (1)

Вывести эту теорему можно, рассмотрев движение планеты с массой m вокруг Солнца по орбите с радиусом R. На планету действуют центробежная сила Fц = mV2/R и равная ей, но противоположно направленная сила гравитационного притяжения Frp = -GmM/R2. Приведенные формулы для сил образуют первую пару уравнений, а вторую образуют выражения для кинетической энергии движения планеты Екин =mV2/2 и ее потенциальной энергии Егр = GmM/R в гравитационном поле Солнца, имеющего массу М. Из этой системы четырех уравнений и вытекает выражение для теоремы вириала (1). Эту теорему используют и при рассмотрении планетарной модели атома, предложенной Э.Резер-фордом. Только в этом случае работают уже не гравитационные силы, а силы электростатического притяжения электрона к ядру атома. Знак "-" в (1) появился потому, что вектор центростремительной силы противоположен вектору центробежной силы. Этот знак означает нехватку (дефицит) в связанной системе тел количества положительной массы-энергии по сравнению с суммой энергий покоя всех тел этой системы. Рассмотрим в качестве системы связанных тел воду в стакане. Она состоит из молекул Н20, связанных друг с другом так называемыми водородными связями, действие которых и обусловливает монолитность воды в отличие от водяного пара, в котором молекулы воды уже не связаны друг с другом. В жидкой воде часть водородных связей уже разорвана, и чем выше температура воды, тем больше разорванных связей. Лишь у льда почти все они целы.

Когда мы начинаем раскручивать воду в стакане ложечкой, то теорема вириала требует, чтобы при этом между молекулами воды возникали дополнительные водородные связи (за счет восстановления ранее разорванных), словно при понижении температуры воды. А возникновение дополнительных связей должно сопровождаться излучением энергии связи. Межмолекулярным водородным связям, энергия каждой из которых составляет обычно 0,2-0,5 эВ, соответствует инфракрасное излучение с такой энергией фотонов. Так что интересно бы посмотреть на процесс раскручивания воды через прибор ночного видения (простейший опыт, а никем не осуществлялся!). Но так много тепла вы не получите. И не сможете нагреть воду до температуры, большей той, до которой она нагрелась бы за счет трения ее потока о стенки стакана с постепенным превращением кинетической энергии ее вращения в тепловую. Потому что когда вода перестанет вращаться, возникшие при ее раскручивании водородные связи тотчас начнут разрываться, на что будет затрачено тепло той же воды. Это будет выглядеть так, словно вода самопроизвольно охлаждается без обмена теплом с окружающей средой. Можно сказать, что при ускорении раскручивания воды ее удельная теплоемкость уменьшается, а при замедлении вращения - возрастает до нормальной величины. При этом температура воды в первом случае повышается, а во втором понижается без изменения теплосодержания в воде.

Если бы в теплогенераторе Потапова работал только этот механизм, ощутимого выхода дополнительного тепла из него мы бы не получили. Чтобы появилась дополнительная энергия, в воде должны возникнуть не только кратковременные водородные связи, но и какие-то долговременные. Какие? Межатомные связи, обеспечивающие объединение атомов в молекулы, можно сразу исключить из рассмотрения, потому что никаких новых молекул в воде теплогенератора вроде бы не появляется. Остается уповать на ядерные связи между нуклонами ядер атомов в воде. Мы должны предположить, что в воде вихревого теплогенератора идут реакции холодного ядерного синтеза.

Почему ядерные реакции оказываются возможными при комнатных температурах? Причина кроется в водородных связях. Молекула воды Н 2 О состоит из атома кислорода, связанного кова-лентными связями с двумя атомами водорода. При такой связи электрон атома водорода большую часть времени находится между атомом кислорода и ядром атома водорода. Поэтому последнее оказывается не прикрытым с противоположной стороны электронным облаком, а частично оголенным. Из-за этого молекула воды имеет как бы два положительно заряженных бугорка на ее поверхности, обусловливающих огромную поляризуемость молекул воды. В жидкой воде ее соседние молекулы притягиваются друг к другу за счет того, что отрицательно заряженная область одной молекулы притягивается к положительно заряженному бугорку другой. При этом ядро атома водорода - протон начинает принадлежать сразу обеим молекулам, что и обусловливает водородную связь.
Л.Полинг в 30-е годы показал, что протон на водородной связи то и дело перескакивает с одной разрешенной ему позиции на другую с частотой скачков 104 1/с.

При этом расстояние между позициями составляет всего 0,7 А . Но не на всех водородных связях в воде оказывается только по одному протону. При возмущениях структуры воды протон может быть выбит с водородной связи и оказывается переброшенным на соседнюю. В результате на некоторых связях (называемых ориен-тационно-дефектными) оказываются одновременно по два протона, занимающих обе разрешенные позиции с расстоянием между ними 0,7 А. Чтобы сблизить протоны в обычной плазме до таких расстояний, потребовалось бы разогреть плазму до миллионов градусов Цельсия. А плотность ориентационно-де-фектных водородных связей в обычной воде примерно 1015 см"3 . При столь высокой плотности ядерные реакции между протонами на водородных связях должны бы идти с довольно большой скоростью. Но в стакане с неподвижной водой такие реакции, как известно, не идут, иначе содержание дейтерия в природной воде было бы гораздо больше того количества, которое есть в действительности (0,015%).

Астрофизики полагают, что реакция соединения двух атомов водорода в один атом дейтерия невозможна, так как запрещена законами сохранения. А вот реакция образования дейтерия из двух атомов водорода и электрона вроде бы не запрещена, но в плазме вероятность одновременного столкновения таких частиц очень мала. В нашем случае два протона на одной водородной связи иногда сталкиваются (необходимые для такой реакции электроны всегда имеются в виде электронных облаков). Но в обычных условиях такие реакции в воде не идут, потому что для их осуществления необходима параллельная ориентация спинов обеих протонов, ибо спин образующегося дейтерия равен единице. Параллельная ориентация спинов двух протонов на одной водородной связи запрещена принципом Паули. Для осуществления реакции образования дейтерия нужно перевернуть спин одного из протонов.

Такое переворачивание спина осуществляется с помощью торсионных полей (полей вращения), появляющихся при вихревом движении воды в вихревой трубе теплогенератора Потапова. Явление изменения направления спинов элементарных частиц торсионными полями предсказано теорией, разработанной Г.И.Шиповым и уже широко используется в ряде технических приложений .

Таким образом, в теплогенераторе Потапова идет ряд ядерных реакций, стимулированных торсионными полями. Возникает вопрос, не появляются ли при работе теплогенератора вредные для людей излучения. Наши эксперименты, описанные в , показали, что доза ионизации при работе 5-киловаттно-го теплогенератора "Юсмар-2" на обыкновенной воде составляет всего 12-16 мкР/ч. Это в 1,5-2 раза превышает величину естественного фона, но в 3 раза ниже предельно допустимой дозы, установленной нормами радиационной безопасности НРБ-87 для населения, не связанного в профессиональной деятельности с ионизирующим излучением. Но и это ничтожное излучение при вертикальном расположении вихревой трубы теплогенератора горячим концом к низу уходит в землю, а не в стороны, где возможно нахождение людей. Эти измерения также выявили, что излучение идет в основном из зоны тормозного устройства, расположенного у горячего конца вихревой трубы. Это говорит о том, что ядерные реакции идут, по-видимому, в кавитацион-ных пузырьках и кавернах, рождающихся при обтекании потоком воды краев тормозного устройства. Резонансное усиление звуковых колебаний столба воды в вихревой трубе ведет к периодическим сжатиям и расширениям парогазовой каверны. При сжатии в ней могут развиваться высокие давления и температура, при которых ядерные реакции должны идти интенсивнее, чем при комнатной температуре и нормальном давлении. Так что холодный синтез может на поверку оказаться не совсем холодным, а локально горячим. Но все равно он идет не в плазме, а на водородных связях воды. Подробнее об этом можно прочесть в .

Интенсивность ядерных реакций при работе теплогенератора Потапова на обыкновенной воде невысока, поэтому ионизация, создаваемая исходящими от него ионизирующими излучениями, близка к фоновой. А поэтому эти излучения трудно выявить и идентифицировать, что может вызвать сомнения в правильности вышеизложенных представлений. Сомнения отпадают, когда в воду, подаваемую в вихревую трубу теплогенератора, добавляют примерно 1% тяжелой (дейтериевой) воды. Такие эксперименты, описанные в , показали, что интенсивность нейтронного излучения в вихревой трубе существенно возрастает и превышает фоновую в 2-3 раза. Было также зарегистрировано появление в такой рабочей жидкости трития, в результате чего активность рабочей жидкости повысилась на 20% по сравнению с той, которую она имела до включения теплогенератора . Все это говорит о том, что теплогенератор Потапова -работающий промышленный реактор холодного ядерного синтеза, о возможности создания которого вот уже 10 лет до хрипоты спорили физики. Пока они спорили, Ю.С.Потапов его создал и поставил на промышленное производство. И появился такой реактор как нельзя кстати -когда энергетический кризис, обусловленный недостатком обычного топлива, обостряется с каждым годом, а все возрастающие масштабы сжигания органических топ-лив ведут к загрязнению атмосферы и перегреву ее из-за "парникового эффекта", что может привести к экологической катастрофе. Теплогенератор Потапова дает надежду человечеству быстро преодолеть эти трудности.

В заключение надо добавить, что простота теплогенератора Потапова побуждала многих делать попытки поставить такой или подобный теплогенератор на производство без приобретения лицензии у патентовладельца. Особенно много таких попыток было в Украине. Но все они заканчивались плачевно, ибо, во-первых, в теплогенераторе имеется "ноу-хау", без знания которого не достигнуть желаемой теплопро-изводительности. Во-вторых, конструкция настолько хорошо защищена патентом Потапова, что его практически невозможно обойти, как никому не удалось обойти патент Зингера на "машину, шьющую иглой с отверстием для нитки у ее острия". Проще купить лицензию, за которую Ю.С.Потапов просит всего 15 тыс. у.е., и пользоваться консультациями изобретателя при налаживании производства его теплогенераторов, способных помочь Украине в решении теплоэнергетической проблемы.

Литература

1. Потапов Ю.С., Фоминский Л.П. Вихревая энергетика и холодный ядерный синтез с позиций теории движения. - Кишинев-Черкассы: Око-Плюс, -387 с.
2. Маэно Н. Наука о льде. -М.: Мир, 1988, -229 с. З.Шипов Г.И. Теория физического вакуума. -М.: НТ-Центр, 1993, -362 с.
3. Акимов А.Е., Финогеев В.П. Экспериментальные проявления торсионных полей и торсионные технологии. -М.: Изд.НТЦ Информтехника, 1996, -68 с.
4. Бажутов ЮН. и др. Регистрация трития, нейтронов и радиоуглерода при работе гидроагрегата "Юсмар".//В кн. "3-я Российская конференция по холодному ядерному синтезу и трансмутации ядер РКХЯСТЯ-Г. -М.: НИЦ ФТП Эрзион, 1996, -с.72.
5. Фоминский Л.П. Тайны мальтийского икса, или К теории движения.-Черкассы: Вi"длуння, 1998, - 112 с.

Далеко не на всех промышленных объектах существует возможность отапливать помещения классическими теплогенераторами, работающими от сжигания газа, жидкого или твердого топлива, а использование нагревателя с тэнами является нецелесообразным или небезопасным. В таких ситуациях на помощь приходит вихревой теплогенератор, использующий для нагревания рабочей жидкости кавитационные процессы. Основные принципы работы этих устройств были открыты еще в 30-х годах прошлого века, активно разрабатывались с 50-хгодов. Но внедрение в производственный процесс нагрева жидкости за счет вихревых эффектов произошло только в 90-х годах, когда вопрос экономии энергоресурсов стал наиболее остро.

Устройство и принцип работы

Изначально, за счет вихревых потоков научились получать нагрев воздуха и других газовых смесей. В тот момент греть так воду не представлялось возможным из-за отсутствия у нее свойств к сжатию. Первые попытки в этом направлении сделал Меркулов, который предложил заполнить трубу Ранка водой вместо воздуха. Выделение тепла оказалось побочным эффектом вихревого движения жидкости, и долгое время процесс не имел даже обоснования.

Сегодня известно, что при движении жидкости по специальной камере от избыточного давления молекулы воды выталкивают молекулы газа, которые скапливаются в пузырьки. Из-за процентного преимущества воды ее молекулы стремятся раздавить газовые включения, и в них возрастает поверхностное давление. При дальнейшем поступлении молекул газа температура внутри включений возрастает, достигая 800 – 1000ºС. А после достижения зоны с меньшим давлением происходит процесс кавитации (схлопывания) пузырьков, при котором накопленная тепловая энергия выделяется в окружающее пространство.

В зависимости от способа формирования кавитационных пузырьков внутри жидкости все вихревые теплогенераторы подразделяются на три категории:

• Пассивные тангенциальные системы;
• Пассивные аксиальные системы;
• Активные устройства.

Теперь рассмотрим каждую из категорий более детально.

Пассивные тангенциальные ВТГ

Это такие вихревые теплогенераторы, в которых термогенерирующая камера имеет статическое исполнение. Конструктивно такие вихревые генераторы представляют собой камеру с несколькими патрубками, по которым осуществляется подача и съем теплоносителя. Избыточное давление в них создается путем нагнетания жидкости компрессором, форма камеры и ее содержание представляет собой прямую или закрученную трубу. Пример такого устройства приведен на рисунке ниже.

Рисунок 1: принципиальная схема пассивного тангенциального генератора

При движении жидкости по входному патрубку происходит затормаживание на входе в камеру за счет тормозящего приспособления, из-за чего возникает разреженное пространство в зоне расширения объема. Затем происходит схлопывание пузырьков и нагревание воды. Для получения вихревой энергетики в пассивных вихревых теплогенераторах устанавливаются несколько входов / выходов из камеры, форсунки, переменная геометрическая форма и прочие приемы для создания переменного давления.

Пассивные аксиальные теплогенераторы

Как и предыдущий тип, пассивные аксиальные не имеют подвижных элементов для создания завихрений. Вихревые теплогенераторы такого типа осуществляют нагрев теплоносителя за счет установки в камере диафрагмы с цилиндрическими, спиральными или коническими отверстиями, сопла, фильера, дросселя, выступающих в роли сужающего устройства. В некоторых моделях устанавливаются по нескольку нагревательных элементов с различными характеристиками проходных отверстий для повышения эффективности их работы.

Рис. 2: принципиальная схема пассивного аксиального теплогенератора

Посмотрите на рисунок, здесь приведен принцип действия простейшего аксиального теплогенератора. Данная тепловая установка состоит из нагревательной камеры, входного патрубка, вводящего холодный поток жидкости, формирователя потока (присутствует далеко не во всех моделях), сужающего устройства, выходного патрубка с горячим потоком воды.

Активные теплогенераторы

Нагревание жидкости в таких вихревых теплогенераторах осуществляется за счет работы активного подвижного элемента, взаимодействующего с теплоносителем. Они оснащаются камерами кавитационного типа с дисковыми или барабанными активаторами. Это роторные теплогенераторы, одним из наиболее известных среди них является теплогенератор Потапова. Простейшая схема активного теплогенератора приведена на рисунке ниже.

Рис. 3: принципиальная схема активного теплогенератора

При вращении активатора в таком происходит образование пузырьков благодаря отверстиям на поверхности активатора и разнонаправленных с ними на противоположной стенке камеры. Такая конструкция считается наиболее эффективной, но и достаточно сложной в подборе геометрических параметров элементов. Поэтому преимущественное большинство вихревых теплогенераторов имеет перфорацию только на активаторе.

Назначение

На заре внедрения кавитационного генератора в работу он использовался только по прямому назначению – для передачи тепловой энергии. Сегодня, в связи с развитием и совершенствованием данного направления, вихревые теплогенераторы применяются для:

• Отопления помещений, как в бытовых, так и в производственных зонах;
• Нагревания жидкости для осуществления технологических операций;
• В качестве проточных водонагревателей, но с более высоким КПД, чем у классических бойлеров;
• Для пастеризации и гомогенезации пищевых и фармацевтических смесей с установленной температурой (при этом обеспечивается удаление вирусов и бактерий из жидкости без термической обработки);
• Получения холодного потока (в таких моделях горячая вода является побочным эффектом);
• Смешивание и разделение нефтепродуктов, добавление в получаемую смесь химических элементов;
• Парогенерации.

С дальнейшим совершенствованием вихревых теплогенераторов сфера их применения будет расширяться. Тем более что данный вид нагревательного оборудования имеет ряд предпосылок для вытеснения пока еще конкурентных технологий прошлого.

Преимущества и недостатки

В сравнении с идентичными технологиями, предназначенными для обогрева помещений или нагрева жидкостей вихревые теплогенераторы обладают рядом весомых преимуществ:

• Экологичность – в сравнении с газовыми, твердотопливными и дизельными теплогенераторами они не загрязняют окружающую среду;
• Пожаро- и взрывобезопасность – вихревые модели, в сравнении с газовыми теплогенераторами и устройствами на нефтепродуктах не представляют такой угрозы;
• Вариативность — вихревой теплогенератор может устанавливаться в уже существующие системы без необходимости установки новых трубопроводов;
• Экономность – в определенных ситуациях гораздо выгоднее классических теплогенераторов, так как обеспечивают ту же тепловую мощность в перерасчете на затрачиваемую электрическую мощность;
• Нет необходимости организации системы охлаждения ;
• Не требуют организации отвода продуктов сгорания , не выделяют угарный газ и не загрязняют воздух рабочей зоны или жилого помещения;
• Обеспечивают достаточно высокий КПД – порядка 91 – 92% при сравнительно небольшой мощности электродвигателя или насоса;
• Не образуется накипь в процессе нагревания жидкости , что в значительной мере снижает вероятность повреждений из-за коррозии и засорения известковыми осадками;

Но, помимо преимуществ вихревые теплогенераторы имеют и ряд недостатков:

• Создает сильную шумовую нагрузку в месте установки , что сильно ограничивает их применение непосредственно в спальнях, залах, офисах и им подобных местах;
• Характеризуется большими габаритами , в сравнении с классическими нагревателями жидкости;
• Требует точной настройки процесса кавитации , так как пузырьки при столкновении со стенками трубопровода и рабочими элементами насоса приводят к их быстрому изнашиванию;
• Достаточно дорогостоящий ремонт при выходе со строя элементов вихревого теплогенератора.

Критерии выбора

При выборе вихревого теплогенератора важно определить актуальные параметры устройства, которые в наибольшей степени подойдут для решения поставленной задачи. К таким параметрам относятся:

• Потребляемая мощность – определяет количество расходуемой из сети электроэнергии, требуемой для работы установки.
• Коэффициент преобразования – определяет соотношение потребленной энергии в кВт и выделенной в качестве тепловой энергии в кВт.
• Скорость потока – определяет скорость движения жидкости и возможность ее регулирования (позволяет регулировать теплообмен в системах отопления или напор в нагревателе воды).
• Тип вихревой камеры – определяет способ получения тепловой энергии, эффективность процесса и требуемые для этого затраты.
• Габаритные размеры – важный фактор, влияющий на возможность установки теплогенератора в каком-либо месте.
• Количество контуров циркуляции – некоторые модели помимо контура теплоснабжения имеют контур отведения холодной воды.

Параметры некоторых вихревых теплогенераторов приведены в таблице ниже:

Таблица: характеристики некоторых моделей вихревых генераторов

Установленная мощность электродвигателя, кВт
Напряжение в сети, В		380	380	380	380	380
Обогреваемый объем до, куб.метры.		5180	7063	8450	10200	15200
Максимальная температура теплоносителя, о С
Масса нетто, кг.		700	920	1295	1350	1715
Габаритные размеры:
	— длина мм — ширина мм. — высота мм.
Режим работы		автомат	автомат	автомат	автомат	автомат

Также немаловажным фактором является цена вихревого теплогенератора, которая устанавливается заводом изготовителем и может зависеть как от его конструктивных особенностей, так и от параметров работы.

ВТГ своими руками

Рисунок 4: общий вид

Для изготовления вихревого теплогенератора в домашних условиях вам понадобится: электрический двигатель, плоская герметичная камера с вращающимся в ней диском, насос, болгарка, сварка (для металлических труб), паяльник (для пластиковых труб) электрическая дрель, трубы и фурнитура к ним, станина или стенд для размещения оборудования. Сборка включает в себя следующие этапы:

Рис. 6: подключите подачу воды и электропитания

Такой вихревой теплогенератор можно подключить как к уже существующей системе теплоснабжения, так и установить для него отдельные радиаторы отопления.

Видео по теме

Хорошо известные классические способы генерации электроэнергии имеют один существенный недостаток, заключающийся в их сильной зависимости от самого источника. И даже так называемые «альтернативные» подходы, позволяющие извлекать энергию из таких природных ресурсов, как ветер или солнечные лучи, не лишены этого недостатка (смотрите фото ниже).

К тому же традиционно используемые ресурсы (уголь, торф и другие горючие материалы) рано или поздно заканчиваются, что вынуждает разработчиков искать новые варианты получения энергии. Один из таких подходов предполагает разработку специального устройства, которое в кругу специалистов называется генератор с самозапиткой.

Принцип действия

К категории генераторов, в которых используется самозапитка, принято относить следующие наименования оригинальных конструкций, в последнее время все чаще упоминающихся на страничках Интернета:

• Различные модификации генератора свободной энергии Тесла;
• Источники энергии вакуумного и магнитного поля;
• Так называемые «радиантные» генераторы.

Среди любителей нестандартных решений большое внимание уделяется известным схемным решениям великого сербского учёного Николы Тесла. Вдохновившись предложенным им неклассическим подходом к использованию возможностей э/магнитного поля (так называемой «свободной» энергии) естествоиспытатели ищут и находят всё новые решения.

Известные устройства, которые, согласно общепринятой классификации, относятся к подобным источникам, подразделяются на следующие типы:

• Уже упоминавшиеся ранее радиантные генераторы и подобные им;
• Блокинг система в комплекте с постоянными магнитами или трансгенератор (с его внешним видом можно ознакомиться на рисунке ниже);

• Так называемые «тепловые насосы», работающие за счет разницы температур;
• Вихревое устройство особой конструкции (другое название – генератор Потапова);
• Системы электролиза водных растворов без подкачки энергии.

Из всех этих устройств обоснование принципа действия существует лишь для тепловых насосов, которые не являются генераторами в полном смысле этого слова.

Важно! Наличие объяснения сути их работы связано с тем, что технология использования разницы температур давно применяется на практике в ряде других разработок.

Гораздо более интересным представляется знакомство с системой, работающей по принципу радиантного преобразования.

Обзор радиантных генераторов

Приборы этого типа работают подобно электростатическим преобразователям, с одним небольшим отличием. Оно заключается в том, что полученная извне энергия не вся расходуется на внутренние нужды, а частично отдаётся обратно, в питающую цепь.

К числу наиболее известных систем, работающих на радиантной энергии, следует отнести:

• Трансмиттер-усилитель Тесла;
• Классический генератор се с расширением до блокинг системы бтг;
• Устройство, названное по имени изобретателя Т. Генри Моррея.

Все новые генераторы, придумываемые поклонниками альтернативных способов добычи энергии, способны работать по тому же принципу, что и эти приборы. Рассмотрим каждый из них более подробно.

Так называемый «трансмиттер-усилитель» изготавливается в виде плоского трансформатора, подключаемого к внешнему источнику энергии посредством сборки из разрядников и электролитических конденсаторов. Его особенностью является способность генерировать стоячие волны особой формы э/магнитной энергии (её называют радиантной), которая распространяется в окружающей среде и практически не ослабевает с расстоянием.

По замыслу самого изобретателя такое устройство должно было использоваться для беспроводной передачи электроэнергии на сверхдальние расстояния. К большому сожалению, Тесла не удалось до конца осуществить свои замыслы и эксперименты, а его расчёты и схемы были частично утеряны, а некоторые позже засекречены. Схема генератора-трансмиттера приводится на фото ниже.

Любые копирования идей Тесла не приводили к нужному результату, а все собранные по этому принципу установки не обеспечивали требуемой эффективности. Единственно, чего удалось добиться при этом – изготовить своими руками устройство с большим коэффициентом трансформации. Собранное изделие позволяло получать на выходе напряжение порядка сотен тысяч вольт при минимально подводимой к нему электроэнергии.

Генераторы СЕ (блокинги) и Моррея

Работа генераторов се также основана на радиантном принципе преобразования энергии, получаемой в режиме автоколебаний и не требующей постоянной подкачки. После его запуска подпитка осуществляется за счёт выходного напряжения самого генератора и естественного магнитного поля.

Если запуск изготовленного своими руками изделия осуществлялся от АКБ, то при его функционировании избыток энергии может быть использован для подзарядки этого аккумулятора (рисунок ниже).

Одной из разновидностей блокинг генераторов с самозапиткой является трансгенератор, также использующий в своей работе магнитное поле Земли. Последнее воздействует на обмотки его трансформатора, а само это устройство достаточно просто для того, чтобы можно было собрать его своими руками.

За счёт совмещения физических процессов, наблюдаемых в системах се и устройствах на постоянных магнитах, удается получить блокинг-генераторы (фото ниже).

Ещё одна разновидность рассматриваемых здесь устройств относится к старейшим вариантам схемы генерации свободной энергии. Это генератор Моррея, который удается собрать посредством специальной схемы с включенными определённым образом диодами и конденсаторами.

Дополнительная информация. Во времена его изобретения конденсаторы по своей конструкции напоминали модные тогда электролампы, однако, в отличие от них, не нуждались в подогреве электродов.

Вихревые устройства

Рассказывая о свободных источниках электроэнергии, обязательно нужно коснуться особых систем, способных вырабатывать тепло с КПД более 100%. Под этим устройством подразумевается уже упоминавшийся ранее генератор Потапова.

Его действие основано на взаимном вихревом влиянии соосно действующих жидкостных потоков. Принцип его работы хорошо иллюстрирует следующий рисунок (смотрите фото ниже).

Для создания нужного напора воды используется центробежный насос, направляющий её через патрубок (2). В процессе своего движения по спирали у стенок корпуса (1) поток достигает отражающего конуса (4) и разделяется после него на две независимые части.

При этом подогретая внешняя часть потока возвращается обратно к насосу, а его внутренняя составляющая отражается от конуса с образованием вихря меньшего размера. Это новое завихрение протекает сквозь внутреннюю полость первичного вихревого образования, а затем поступает в выходное отверстие патрубка (3) с подключенной к ней отопительной системой.

Таким образом, теплопередача осуществляется за счет обмена энергиями завихрений, а полное отсутствие механических подвижных узлов обеспечивает ей очень высокий КПД. Изготовить такой преобразователь своими руками довольно сложно, т. к. не у всех имеется специальное оборудование для расточки металла.

В современных образцах тепловых генераторов, работающих по этому принципу, пытаются использовать явление так называемой «кавитации». Под ней понимается процесс формирования в жидкости воздушных пузырей парообразного вида и их последующего схлопывания. Всё это сопровождается бурным выделением значительного количества тепловой субстанции.

Электролиз воды

В тех случаях, когда речь идёт об электрогенераторах нового типа, не стоит забывать и о таком перспективном направлении, каким является изучение электролиза жидкостей без использования сторонних источников. Интерес к этой тематике объясняется тем, что вода по своей сути является натуральным обратимым источником. Это следует из устройства её молекулы, которая, как известно, содержит в своём составе два атома водорода и один – кислорода.

При электролизе водной массы образуются соответствующие газы, используемые в качестве полноценных заменителей традиционных углеводородов. Дело в том, что при взаимодействии газообразных составов вновь получается молекула воды, плюс попутно выделяется значительное количество тепла. Сложность этого способа состоит в том, чтобы обеспечить подвод необходимого количества энергии к электролизной ванне, достаточного для поддержания реакции разложения.

Добиться этого удается, если своими руками менять форму и расположение используемых электродных контактов, а также состав специального катализатора.

Если при этом учитывается возможность воздействия магнитного поля, то удается добиться существенного снижения расходуемой на электролиз мощности.

Обратите внимание! Уже осуществлены несколько подобных опытов, доказывающих, что, в принципе, разложить воду на компоненты (без дополнительной подкачки энергии) возможно.

Дело за малым, – освоить механизм, который собирает атомы в новую структуру (вновь синтезирует молекулу воды).

Ещё один вид преобразований энергии связан с ядерными реакциями, которые проводить в домашних условиях по понятным причинам невозможно. К тому же они нуждаются в огромных материальных и энергетических ресурсах, достаточных для инициации процесса распада ядер.

Эти реакции организуются в специальных реакторах и ускорителях, где создаются условия с высоким градиентом магнитного поля. Проблема, с которой сталкиваются увлеченные холодным синтезом ядер (ХЯС) специалисты, заключается в поиске способов поддержания ядерных реакций без дополнительного подвода сторонних энергий.

В заключение отметим, что проблема рассмотренных выше устройств и систем заключается в наличии сильного противодействия со стороны корпоративных сил, благополучие которых основано на традиционных углеводородах и энергии атома. Исследования ХЯС, в частности, объявлены ошибочным направлением, вследствие чего всякое их централизованное финансирование полностью прекращено. Сегодня изучение принципов получения свободных энергий поддерживается только силами энтузиастов.

Видео