Todos os pormenores sobre o fabrico de geradores de calor de vórtice com as suas próprias mãos

Quer aumentar a eficiência energética e o conforto da sua casa?? O fascinante domínio dos geradores de calor de vórtice é o único sítio onde se deve procurar. Estas engenhocas inteligentes estão a tornar-se cada vez mais populares entre os amantes da bricolage e os proprietários preocupados com o ambiente. Neste guia, abordaremos todas as informações necessárias para construir o seu próprio gerador de calor de vórtice em casa.

Comecemos por examinar a definição e o funcionamento de um gerador de calor de vórtice. Essencialmente, é um dispositivo que transfere calor de forma eficaz utilizando vórtices, que são aqueles padrões de ar rodopiantes e semelhantes a tornados. Estes geradores aquecem água ou ar de forma muito eficaz, gerando vórtices controlados dentro de uma câmara especialmente concebida para o efeito. É uma ideia simples com grande potencial para mudar completamente a forma como aquecemos as nossas casas.

Agora, pode estar a perguntar-se “Porquê dar-se ao trabalho?" uma vez que pode comprar facilmente um gerador de calor de vórtice na prateleira. Para começar, construir o seu próprio gerador pode ser um projeto de bricolage gratificante que pode ser adaptado às suas necessidades e orçamento. É também uma forma fantástica de ver os princípios da dinâmica dos fluidos e da termodinâmica em ação.

É importante compreender as partes fundamentais envolvidas na construção de um gerador de calor de vórtice antes de se tornar demasiado técnico. Cada componente, incluindo o permutador de calor, a câmara de vórtice, os controlos e as características de segurança, é essencial para garantir a segurança e o desempenho ideal. Se não estiver familiarizado com todo o jargão técnico, não se preocupe; nós traduzimo-lo para uma linguagem simples e compreensível.

Materiais necessários	Instruções passo a passo
Tubos de cobre, tubos de PVC, ventoinha, ímanes	1. Corte os tubos de cobre no comprimento desejado. 2. Construir a estrutura com tubo de PVC. 3. Colocar ímanes nas pás da ventoinha. 4. Inserir a tubagem de cobre na estrutura. 5. Posicionar a ventoinha para criar um efeito de vórtice.

Como fazer você mesmo um gerador

Potapov inventou a primeira unidade tubular. No entanto, não lhe foi concedida uma patente, pelo que, a partir de agora, a justificação do gerador ideal é considerada insuficiente. Na realidade, Schauberger e Lazarev também tentaram reproduzir o dispositivo. Atualmente, são aceites trabalhos sobre os desenhos de Larionov, Fedoskin, Petrakov e Nikolai Zhuk.

Gerador de cavitação de vórtice Potapov na imagem

Antes de iniciar os trabalhos, selecionar uma bomba de vácuo ou de proximidade com base nas suas especificações (adequada mesmo para poços). Por este motivo, é necessário ter em conta os seguintes elementos

1. Potência da bomba (é efectuado um cálculo separado);
2. Energia térmica necessária;
3. O tamanho da cabeça;
4. Tipo de bomba (para cima ou para baixo).

Embora exista uma vasta gama de formas e tipos de cavitadores, a forma mais comum e prática para dispositivos industriais e domésticos é o bocal. Além disso, por ser simples de atualizar, a potência do gerador aumenta consideravelmente.

Examinar a secção transversal da abertura entre o difusor e o confusor antes de iniciar qualquer trabalho. Deve ter entre 8 e 15 cm de largura, nem demasiado largo nem demasiado estreito.

No primeiro caso, aumentará a pressão da câmara de trabalho, mas a potência não será muito elevada, o que significa que o volume de água aquecida será menor do que o de água fria. Para além destas questões, uma ligeira variação das secções transversais contribui para a saturação de oxigénio da água que chega do ramo de trabalho; este indicador influencia o nível de ruído da bomba e a probabilidade de ocorrência de fenómenos de cavitação no interior do dispositivo, o que pode ter um efeito prejudicial no funcionamento do dispositivo.

Gerador de calor por cavitação na imagem

As câmaras de expansão são uma necessidade absoluta para os geradores de calor por cavitação em sistemas de aquecimento. Consoante as exigências e a capacidade necessária, podem ter perfis distintos. A conceção do gerador pode variar em função deste fator.

Ajuda de um gerador de calor por cavitação

A utilização de motores de combustão interna está a provocar uma alteração significativa do clima atual. Os transportes são responsáveis por quarenta por cento das emissões de dióxido de carbono na Terra, sendo uma grande parte proveniente da queima de combustível residencial para aquecimento. Este processo liberta várias substâncias tóxicas para a atmosfera, perturbando o equilíbrio natural do planeta. Por estas razões, a energia TPP não é recomendada como um substituto sustentável.

Os geradores de calor por cavitação permitem resolver algumas das complexidades de uma forma óbvia: bombeando energia de uma parte do espaço para outra, será possível resolver as necessidades urgentes da atividade humana. Por exemplo, um gerador pode fornecer calor e retirar calor. A principal vantagem dos aquecedores é o facto de a energia não desaparecer sem deixar rasto. Mantém o calor sobre a resistência óhmica dos fios, supera as forças de fricção. Tudo se passa à volta da central, eventualmente perdida por efeitos parasitas, não utilizada devido a factores díspares. O gerador de cavitação permitirá recolher as migalhas perdidas através de um método simples: começará a bombear calor a partir do centro da sua formação:

1. Enrolamentos do motor.
2. Superfícies de fricção.

A eficiência da instalação já aumentará devido a este fator – as perdas de calor aquecem a área onde o calor é bombeado. É definitivamente uma vantagem. Vamos tirar o resto do ar. É importante pensar nisso:

• Um frigorífico aquece a cozinha no verão, a eficiência diminui.
• O ar condicionado retira o calor do frio ou bombeia o frio do lado ensolarado do edifício.

E o gerador de calor por cavitação é capaz de utilizar as suas próprias perdas em seu benefício. Deve ser reconhecido como prometedor. A dificuldade é como obter mais bolhas a partir do movimento mecânico. Dezenas, se não centenas, de patentes já lhe são dedicadas atualmente, por exemplo, RU 2313036. Não é difícil adivinhar que, para bombear o calor, é necessário retirá-lo de algum lado. Esta é a forma correcta de colocar a questão, porque as pessoas não querem acreditar que o gerador de cavitação é uma realidade: “Como engenheiro térmico, digo-vos – é um disparate. A energia não surge do nada. Gastar menos eletricidade e obter mais calor permite a bomba de calor." (fórum okolotok.ru)

Se um perito não tem a certeza de que estamos a discutir um tipo específico de bomba de calor, o que é que o público em geral entende sobre geradores de calor por cavitação?? Vejamos agora quem é que ganha com o gerador de calor por cavitação. Utilizando o design refinado, é possível:

1. Para a extração de energia de águas residuais.
2. Arrefecimento de oficinas com aquecimento simultâneo de locais de trabalho.
3. Aquecimento de instalações sem utilização de petróleo, gás, fuelóleo, carvão, madeira, etc.

Gerador de calor rotativo

O que é um gerador de calor rotativo?? Na sua essência, trata-se de uma bomba centrífuga ligeiramente modificada, i.e. existe uma caixa de bomba (que neste caso é o estator) com ligações de entrada e saída, e uma câmara de trabalho, dentro da qual existe um rotor, que actua como impulsor. A principal diferença em relação a uma bomba convencional reside precisamente no rotor. Existe uma grande variedade de modelos de rotores de geradores de calor de vórtice, e não vamos descrever todos eles, é claro. O mais simples é um disco, na superfície cilíndrica do qual são efectuados vários furos cegos com uma certa profundidade e diâmetro. Estes orifícios são designados por células de Griggs, em homenagem ao inventor americano que foi o primeiro a testar um gerador de calor rotativo com esta conceção. O número e a dimensão destas células são determinados em função da dimensão do disco do rotor e da velocidade do motor elétrico que o faz rodar. O estator (um.k.a. a caixa do gerador de calor) tem geralmente a forma de um cilindro oco, i.e., um rotor.е. A folga entre a parede interior do estator e o rotor é muito pequena e é de 1…1.5 mm.

A água é aquecida no espaço criado pelo rotor e pelo estator. O seu atrito com as superfícies do rotor e do estator, bem como a rotação rápida deste último, tornam-no possível. Naturalmente, os processos de cavitação e os redemoinhos de água nas células do rotor também contribuem significativamente para o aquecimento da água. Tipicamente, o rotor tem um diâmetro de 300 mm e roda a 3000 rpm. A velocidade de rotação deve ser aumentada quando o diâmetro do rotor diminui.

É fácil assumir que, mesmo com a sua simplicidade, uma construção deste tipo necessita de um nível bastante elevado de precisão de fabrico. Naturalmente, o rotor também precisa de ser equilibrado. Além disso, a vedação do eixo do rotor é um problema que precisa de ser resolvido. É evidente que os componentes de vedação têm de ser substituídos regularmente.

Do que precede resulta que não existe um grande recurso de instalação. Os geradores de calor rotativos produzem muito ruído durante o seu funcionamento, entre outras coisas. Apesar de ter uma capacidade 20-30% superior à dos geradores de calor estáticos. Os geradores de calor do tipo rotativo podem mesmo produzir vapor. Mas será melhor do que os modelos estáticos no caso de uma vida útil curta??

Consideremos a conceção do gerador

1. O tubo de entrada de água 1 está ligado à bomba por meio de uma flange, cujo objetivo é fornecer água sob uma certa pressão à câmara de trabalho.
2. Quando a água entra na torneira, deve adquirir a velocidade e a pressão adequadas. Isto requer diâmetros de tubo especialmente seleccionados. A água move-se rapidamente para o centro da câmara de trabalho, atingindo a mistura de várias correntes de líquido, após o que se forma a cabeça de energia;
3. Um dispositivo de travagem especial é utilizado para controlar a velocidade do fluido. Deve ser instalado na saída e na saída da câmara de trabalho, o que é frequentemente feito para produtos petrolíferos (resíduos de óleo, reciclagem ou lavagem), água quente no eletrodoméstico.
4. Através de uma válvula de segurança, o líquido avança para o tubo de derivação oposto, onde o combustível é devolvido ao ponto de partida através do funcionamento de uma bomba de circulação. Devido ao movimento constante, produz calor e calor que pode ser convertido em energia mecânica constante.

O funcionamento é, em teoria, simples e assenta num princípio semelhante ao do dispositivo de vórtice; de facto, as fórmulas utilizadas para determinar o calor produzido são as mesmas. Ou seja:

Onde o movimento cinético e não constante do Sol é expresso como Ekin = mV2/2;

O planeta tem uma massa de m kg. libertado no econet.ru

Tipos de caldeiras de aquecimento por cavitação

O processo de fabrico dos cavitadores é bastante complexo. Pode ocorrer de várias formas. Os geradores de calor são classificados com base na forma como a cavitação se forma.

Tipos de geradores de calor por cavitação:

1. Gerador de calor de tipo rotativo muito semelhante, em princípio, à bomba centrífuga. Neste caso, a caixa da bomba é o estator no qual é instalado o tubo. Existe também uma câmara com um rotor que gira como uma roda. O rotor assemelha-se a um disco e tem muitos orifícios, cujo número está relacionado com a sua capacidade. Este disco é colocado numa caixa de bomba selada em ambos os lados. Devido aos orifícios na fresa e à sua rápida rotação, criam-se bolhas de cavitação. A conceção destes dispositivos não é ideal, têm um baixo rendimento e uma vida útil reduzida.
2. Geradores estáticos de calor Não têm peças rotativas. Os bicos são utilizados para recriar a cavitação. Aqui, uma bomba centrífuga alimenta o fluxo de água no bocal, que passa por vários elementos e sai pelo último com a abertura mais estreita. Uma vez fora da abertura estreita, a água expande-se rapidamente e formam-se bolhas de cavitação com gás no interior. Graças a isto, a água é aquecida. Este modelo tem uma vida útil mais longa do que um aquecedor rotativo, mas tem uma classificação de eficiência ainda mais baixa.

Existem falhas em ambos os tipos de caldeiras de cavitação. A sua vida útil é curta e a sua eficiência é baixa. Ainda assim, o conceito deste tipo de caldeira intriga-me bastante. Talvez seja concluído e tornado público em breve.

Este tipo utiliza combustível, tal como a eletricidade, para funcionar. Mas como consome pouca energia, os seus avanços parecem bastante prometedores.

Os geradores de calor são dispositivos altamente complexos. No entanto, é possível construí-la à mão se se tiver uma mente matemática forte e capacidades de desenho artístico.

Prós e contras das fontes de energia de cavitação

Dispositivos simples chamados aquecedores de cavitação transformam a energia mecânica do fluido de trabalho em energia térmica. Na verdade, a bomba centrífuga de baixo índice de eficiência utilizada nos sistemas de abastecimento de água das casas particulares, banhos e poços é o que constitui este aparelho. Em instalações industriais, onde os elementos de aquecimento podem ser seriamente danificados pelo contacto com o fluido de trabalho que tem uma diferença de temperatura significativa, a conversão de energia num aquecedor de cavitação é amplamente utilizada.

A conceção do gerador de calor por cavitação

Vantagens do aparelho:

1. Eficiência;
2. Economia do fornecimento de calor;
3. Disponibilidade;
4. É possível montar com as próprias mãos um dispositivo doméstico para a produção de energia térmica. Como mostra a prática, um dispositivo caseiro não é inferior a um comprado nas suas qualidades.

Desvantagens da fonte de energia:

1. Barulho;
2. É difícil obter materiais para a produção;
3. A potência é demasiado grande para uma pequena divisão até 60-80 metros quadrados, um gerador doméstico é mais fácil de comprar;
4. Mesmo as mini unidades ocupam muito espaço (em média, pelo menos um metro e meio de uma divisão).

Conceito operacional

Uma vez que a palavra “cavitação” descreve a criação de bolhas num líquido, o impulsor trabalha num ambiente de fase mista durante o período de bolhas de líquido e gás. As bombas não são normalmente fabricadas para a fase de fluxo misto porque rebentam bolhas durante o funcionamento, o que reduz a eficiência do gerador de cavitação. O objetivo destes equipamentos térmicos é criar um fluxo de fase mista através da agitação do fluido, o que levará à conversão térmica.

Os aquecedores de cavitação comerciais funcionam utilizando energia mecânica para acionar um aquecedor de energia de entrada (como um motor ou uma unidade de controlo), que força o fluido que produz a energia de saída a regressar à sua fonte. Devido a esta conservação, a energia mecânica é convertida em energia térmica com uma perda insignificante (normalmente inferior a 1%) e os erros de conversão são tidos em conta no cálculo da conversão.

O funcionamento de um gerador de energia reactiva de supercavitação é ligeiramente diferente. Estes aquecedores encontram-se em instalações fortes onde a potência do fluido aumenta significativamente em relação à quantidade de energia mecânica necessária para fazer funcionar o aquecedor quando a energia térmica de saída é transferida para ele. O facto de estes dispositivos não necessitarem de ser inspeccionados e ajustados regularmente torna-os mais produtivos em termos energéticos do que os mecanismos de retorno.

Estes geradores existem em diversas variedades. O tipo mais comum é o mecanismo rotativo-hidrodinâmico desenvolvido por Griggs. A sua teoria de funcionamento deriva do funcionamento de uma bomba centrífuga. É constituída por uma câmara de trabalho, uma caixa, um estator e espigões. Embora existam inúmeras modernizações disponíveis atualmente, a mais básica é uma bomba de água de disco (esférica) que roda. As células de Griggs são os elementos estruturais que têm numerosos orifícios cegos (sem escape) perfurados numa superfície em forma de disco. Os seus parâmetros dimensionais e o seu número são diretamente influenciados pela velocidade do motor, pela conceção do gerador de calor e pela potência do rotor.

Processo hidrodinâmico de Griggs

É necessário um certo espaço entre o rotor e o estator para aquecer a água. O movimento rápido do líquido na superfície do disco, que contribui para o aumento da temperatura, efectua este processo. O rotor roda a cerca de 3000 rpm em média, o que é suficiente para fazer subir a temperatura até 90 graus Celsius.

Um gerador estático é o termo utilizado para descrever o segundo tipo de gerador de cavitação. Não tem partes rotativas, ao contrário do rotor, e necessita de bocais para que a cavitação ocorra. Estas são especificamente as secções do conhecido Laval que estão ligadas à câmara de trabalho.

Para que o gerador funcione, deve ser ligada uma bomba normalizada. Tal como num gerador rotativo, isto pressuriza a câmara de trabalho, aumentando a temperatura da água e facilitando um movimento mais rápido da água. A diferença de diâmetro entre o bico progressivo e o bico de saída fornece a velocidade do líquido na saída do bico. A sua eficiência é significativamente inferior à de uma bomba rotativa, sendo também mais pesada e mais dimensional.

Âmbito e tipos de geradores termoeléctricos

Existem ainda duas aplicações devido à baixa eficiência do TEG:

1. Em locais onde não existem outras fontes de eletricidade.
2. Nos processos em que há excesso de calor.

Eis alguns exemplos destes aparelhos.

Fornalha de energia

Dispositivos e dados que combinam as seguintes capacidades:

• Superfície de cozedura.
• Aquecedor.
• Fonte de eletricidade.

É uma óptima ilustração da combinação das duas utilizações.

Indigirka: uma tríade combinada

As características do aquecedor de energia representado na imagem são as seguintes:

• Peso – pouco mais de 50 quilogramas (sem incluir o combustível).
• Dimensões: 65x43x54 cm (com chaminé desmontada).
• O carregamento ótimo de orgfuel é de 30 litros. É permitido utilizar madeira de lei, turfa, bórax (não madeira de pedra)!) carvão.
• A produção média de calor do dispositivo é de cerca de 4.5 kW.
• Potência de carga eléctrica de 45-50 W.
• Tensão de saída constante estabilizada – 12 V.

Como se pode ver, estes parâmetros funcionam muito bem em situações sem gás, aquecimento ou eletricidade. Com um adaptador do isqueiro do carro, a pouca energia eléctrica é mais do que suficiente para alimentar outros aparelhos ou carregar dispositivos móveis.

TEGs de radioisótopos

A energia térmica libertada durante a decomposição de elementos instáveis pode ser utilizada como fonte de calor para geradores termoeléctricos. Referimo-nos a estas fontes como fontes de radioisótopos. A sua principal vantagem é o facto de não necessitarem de carregamento contínuo de combustível. A necessidade de proteção contra radiações ionizantes, a impossibilidade de reabastecimento e a necessidade de eliminação são desvantagens.

A semi-vida do combustível afecta diretamente o tempo de serviço destas fontes. Este último parâmetro está dependente dos requisitos abaixo indicados:

• Elevado coeficiente de atividade volumétrica, i.e. uma pequena quantidade da substância deve fornecer o nível necessário de libertação de energia.
• Manter o nível de energia necessário durante um longo período de tempo. Como já foi referido, este parâmetro é afetado pela semi-vida, por exemplo, o estrôncio-90 tem uma semi-vida de 29 anos, pelo que a fonte perderá metade da sua potência após este período.
• A radiação ionizante deve ser fácil de eliminar, i.e. deve ser dominado por partículas α.
• Nível de segurança exigido. Ou seja, a radiação ionizante não deve prejudicar o ambiente (em caso de funcionamento no solo) e os equipamentos alimentados por essa fonte.

Estes critérios são satisfeitos pelos isótopos de estrôncio-90, cúrio-244 e plutónio-238.

Âmbito de aplicação do RITEG

Embora estas fontes tenham requisitos rigorosos, têm uma vasta gama de aplicações e são utilizadas tanto na Terra como no espaço. O RITEG que funcionou na nave espacial Cassini está representado na figura abaixo. Como combustível, foi utilizado o isótopo de plutónio-238. Este elemento tem uma meia-vida de pouco mais de 87 anos. Após uma missão de 20 anos, a fonte gerou 650 W de potência.

O “coração” radioisotópico da Cassini.

Embora a Cassini tenha sido utilizada como exemplo, pode dizer-se que quase todos os satélites utilizam RITEG para alimentar o seu equipamento em termos de massa. Infelizmente, não existe qualquer publicação sobre as propriedades das fontes de energia das naves espaciais com radioisótopos.

A situação é praticamente a mesma no solo. Embora a tecnologia RITEG seja um pouco conhecida, as suas especificidades ainda não são conhecidas. É um facto bem conhecido que estes dispositivos são utilizados para fornecer energia aos auxiliares de navegação em locais onde os meios alternativos de obtenção de eletricidade são impraticáveis devido a restrições técnicas. Ou seja, estamos a falar de zonas de difícil acesso.

Lamentavelmente, do ponto de vista ambiental, estas fontes não são o melhor substituto para as centrais térmicas.

A 14 metros de profundidade, o RITEG foi recuperado perto da ilha de Sakhalin.

Geradores de calor de vórtice

O objetivo das centrais térmicas TC1 é:

Central térmica	Consumo de energia por estação (210 dias)	Custo do aquecimento 1 m2. м. por ano em rublos
Caldeira a gás “kchm” – 96 kW	46 200 cu. m. m gás	46,29
Caldeiras eléctricas RUSNIT	94 500 kW	203,23
Unidades térmicas ТС1-075	32,131 kW	40,49
Caldeiras de combustível líquido “KChM-5” com queimador italiano	40 320 л. gasóleo	322,56

Vantagens da utilização: O tamanho compacto da unidade, o seu peso reduzido e a sua fácil montagem permitem uma instalação rápida numa única plataforma em qualquer local. Também pode ser ligado diretamente ao sistema de aquecimento atual.

O tratamento da água não é necessário.

Não é necessária a presença permanente de pessoal de serviço quando se utiliza um sistema de controlo automatizado.

Ao instalar centrais térmicas diretamente nos consumidores de calor, não há perdas de calor nas condutas de calor.

Como não há produtos de combustão ou outros materiais perigosos libertados para a atmosfera durante o funcionamento, pode ser utilizado em locais com regulamentos de EMA pouco exigentes.

O período de retorno do investimento varia entre seis e dezoito meses para a instalação de centrais térmicas.

A instalação de um motor elétrico com uma tensão de alimentação de 6000-10.000 volts pode ser feita no caso de a potência do transformador ser insuficiente (apenas para 250 e 400 kW).

Vantagens e desvantagens

Um dispositivo simples que transforma a energia dos fluidos em energia térmica é um aquecedor de água por cavitação.

Esta tecnologia tem vantagens:

• eficiência;
• economia de combustível;
• disponibilidade.

É possível comprar os componentes numa loja de construção e montar o gerador de calor à mão.

Os parâmetros de tal dispositivo serão os mesmos que os dos modelos de fábrica.

Os inconvenientes consistem em:

• aumento do nível de ruído;
• A complexidade da seleção do material para o tanque de trabalho;
• Para instalações com uma área de até 80 metros quadrados, a capacidade do dispositivo será excessiva;
• É necessário espaço livre para a instalação do dispositivo.

Essenciais! Utilizar equipamento especializado que possa abrandar o fluxo de água para ajustar a velocidade do líquido.

Gerador de calor de cavitação económico com as suas próprias mãos

Se examinar atentamente os desenhos e esquemas do aparelho e compreender o seu funcionamento básico, é perfeitamente possível construir um gerador de vórtice caseiro com cavitação. O WTG de Potapov, com uma eficiência de 93%, é considerado o mais simples para a criação independente. Este sistema pode ser utilizado tanto para fins domésticos como comerciais.

É vital escolher cuidadosamente a bomba antes de passar à montagem do dispositivo, prestando atenção a factores como o tipo de bomba, a capacidade, a energia térmica necessária e o tamanho da cabeça.

É geralmente aceite que a forma do bocal, que é a mais simples e prática para este tipo de dispositivos, é partilhada por todos os geradores de cavitação.

O que é necessário para fabricar um cavitador?

• Manómetros para medir a pressão;
• Termómetro para medição da temperatura;
• Torneiras de saída e de entrada com torneiras;
• Válvulas para remover os bloqueios de ar do sistema de aquecimento;
• Mangas de termómetro.

A dimensão da secção transversal do orifício que liga o difusor e o confusor também deve ser considerada. Não deve ser mais pequeno nem mais largo do que 8 a 15 centímetros.

Plano de conceção para gerar cavitação:

1. Escolher uma bomba – aqui é necessário determinar os parâmetros necessários. A bomba deve necessariamente ser capaz de trabalhar com líquidos de altas temperaturas, caso contrário, avariar-se-á rapidamente. Deve também ser capaz de criar uma pressão de trabalho de pelo menos 4 atmosferas.
2. Criação de uma câmara de cavitação – o principal aqui é escolher o tamanho certo da secção transversal do canal de passagem. 8-15 mm é considerado ótimo.
3. Escolha da configuração do bocal – Pode ter a forma de um cone, de um cilindro ou ser simplesmente arredondado. No entanto, a forma não é tão importante como o facto de o processo de vórtice começar assim que a água entra no bocal.
4. Fabrico do circuito de água – Trata-se de um tubo curvo que sai da câmara de cavitação. Dois termómetros, dois manómetros, uma válvula de ar colocada entre a entrada e a saída estão ligados ao aparelho.

O invólucro do gerador de calor por cavitação pode ser pintado da cor que desejar.

O gerador de calor deve ser testado após a construção do corpo. A bomba e os radiadores têm de ser ligados ao sistema de aquecimento e à eletricidade, respetivamente, para este fim. A bomba é então ligada à rede.

É particularmente importante prestar atenção às leituras do manómetro e estabelecer o intervalo desejado de 8-12 atmosferas entre a entrada e a saída do líquido.

A água é então forçada a entrar no sistema. É bom se aquecer 3-5 graus por minuto em 10 minutos. O líquido será aquecido a 60 graus durante um breve período de tempo. Isto é mais do que suficiente para a tarefa.

Construir um gerador de calor com as próprias mãos

Uma lista de peças e acessórios para criar um gerador de calor:

• são necessários dois manómetros para medir a pressão à entrada e à saída da câmara de trabalho;
• Um termómetro para medir a temperatura do líquido de entrada e de saída;
• uma válvula para retirar os tampões de ar do sistema de aquecimento;
• ligações de entrada e de saída com torneiras;
• mangas de termómetro.

Seleção de uma bomba de circulação

Para o efeito, é necessário determinar os parâmetros necessários do aparelho. A capacidade da bomba para tratar líquidos a altas temperaturas é a sua principal caraterística. Se esta questão não for resolvida, a bomba avariar-se-á rapidamente.

Em seguida, deve ser selecionada a pressão de trabalho que a bomba é capaz de produzir.

Para aumentar a taxa de aquecimento do líquido, é possível aumentar a pressão de 4 atmosferas à entrada do líquido para 12 atmosferas utilizando um gerador de calor.

Uma vez que o líquido passa através de um diâmetro de bocal condicionalmente estreito durante o funcionamento, o desempenho da bomba não afectará significativamente a taxa de aquecimento. O gerador de calor movimenta normalmente três a cinco metros cúbicos de água por hora. O funcionamento do gerador de calor será significativamente afetado pelo coeficiente de conversão da eletricidade em energia térmica.

Fabrico da câmara de cavitação

Um bom exemplo é a funcionalidade de um dispositivo de bocal Laval, que é atualizado por um artesão que cria um gerador à mão.

A escolha do tamanho da secção transversal do canal de passagem requer uma consideração cuidadosa. É necessário otimizar a perda de carga do líquido.

O processo de cavitação será mais vigoroso e a água sairá do bico sob maior pressão se o dispuser com o diâmetro mais pequeno.

No entanto, neste caso, haverá menos água a fluir, o que fará com que se misture com massas mais frias. Uma abertura minúscula do bico também contribui para a formação de mais bolhas de ar, o que aumenta o nível de ruído durante o funcionamento e pode provocar a formação de bolhas no interior da câmara da bomba. Isto encurtará a sua duração de vida. A prática demonstrou que um diâmetro de 9 a 16 mm é considerado o mais aceitável.

Os bicos podem ser arredondados, cónicos ou cilíndricos em forma e perfil. É impossível afirmar com certeza qual a opção que terá mais sucesso porque tudo depende de outros factores da instalação. O ponto crucial é que o processo de vórtice começa assim que o líquido entra no bocal pela primeira vez.

Realização de um circuito de água

Antes de utilizar o giz, o comprimento do circuito e as suas particularidades devem ser esquematizados e transferidos para o chão. O circuito pode ser conceptualizado como um tubo curvo que é reenviado para a entrada depois de ter sido ligado à saída da câmara de cavitação. Dois manómetros, duas mangas e um termómetro são ligados como dispositivos adicionais. Existe também uma válvula no circuito para a recolha de ar.

A água entra no circuito no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio. Instalámos uma válvula entre a entrada e a saída para controlar a pressão. É habitual utilizar tubos com um diâmetro de 50 para corresponder às dimensões das torneiras.

Os modelos mais antigos de geradores de calor funcionavam sem a necessidade de instalação de bicos; em vez disso, a água numa tubagem suficientemente longa era acelerada para aumentar a cabeça da água. Mas a utilização de tubos excessivamente longos não vale a pena na nossa situação.

Teste do gerador

O sistema de aquecimento é ligado aos radiadores e a bomba é alimentada por eletricidade. Os testes podem começar depois de o equipamento estar instalado. O motor liga-se quando a rede eléctrica é ligada. Nesta situação, é importante monitorizar as leituras do manómetro e utilizar uma válvula para ajustar o diferencial necessário entre a entrada e a saída de água. O intervalo da diferença de atmosfera deve situar-se entre 8 e 12 atmosferas.

A água é então ligada e os parâmetros de temperatura são monitorizados. Em dez minutos, o sistema atingirá uma temperatura adequada de 3-5 graus Celsius. A temperatura sobe rapidamente para 60ºC. Quinze litros de água alimentam a bomba e o nosso sistema. Isto é mais do que suficiente para um funcionamento sem problemas.

Uma vez que todos os componentes são utilizados numa forma pronta, tudo o que é necessário para aplicar geradores de calor em casa é um pouco de motivação e conhecimentos de montagem. Além disso, a eficácia não o fará esperar.

Visão geral dos modelos populares

Embora o processo de cavitação ainda não tenha sido investigado em profundidade, os especialistas de várias empresas já estão a desenvolver equipamento baseado nos seus princípios. Além disso, alguns modelos estão atualmente a ser preparados para produção em massa. Estas são as instalações eléctricas que são utilizadas para a preparação e aquecimento da água quente.

Fonte de calor da marca TC1

No entanto, já foram produzidos modelos. Podemos utilizar o gerador de calor por cavitação TC1 como exemplo. Trata-se de um aparelho de ponta, multifuncional, que funciona com grande eficácia. Pode ser aplicado a sistemas de preparação de água quente, ventilação e aquecimento.

O aparelho é alimentado por um motor standard de 3000 rpm alimentado por uma rede eléctrica de 380 V. Está montado na mesma estrutura que o ativador de conversão de energia térmica, que transforma a energia mecânica.

Alguns dos países da CEI produzem geradores de calor por cavitação. Além disso, os vários fabricantes utilizam nomes diferentes.

Na antiga União Soviética, as empresas mais conhecidas são as seguintes

• YUSMAR (Moldávia);
• YurLe and Co (Bielorrússia);
• Tekmash (Ucrânia);
• Graviton (Rússia).

Os seus custos são excessivos, uma vez que ainda é muito difícil adquirir um aparelho deste tipo. Por exemplo, o custo médio de um gerador de calor por cavitação doméstico com uma capacidade de 50 kW situa-se entre 50 e 55 mil rublos.

No que diz respeito à conceção, os modelos de vórtice são mais simples, mas a sua eficácia é um pouco menor. Atualmente, são muito poucas as empresas que vendem produtos desta classe no mercado. Uma delas é a bomba rotativa de hidro-impacto da marca Radex, fabricada pela NPP New Technologies.

A empresa bielorussa Yurle-K fabrica os modelos de hidro-impacto e electro-hidro-impacto Tornado e Vektorplus, respetivamente. Nos países da CEI, os centros de distribuição e as lojas de retalho vendem-nos.

Algumas fábricas na Rússia produzem equipamentos semelhantes. A maior parte das unidades da sua linha são modelos de baixa potência. A VTG – 2,2 é a mais pequena de todas. Um edifício com um volume máximo de 90 m³ pode ser aquecido por ele. Funciona segundo o mesmo princípio que outros aparelhos de natureza semelhante. O rotor do gerador de calor tem um parafuso instalado que permite a passagem do líquido. É introduzido na conduta de aquecimento após ter sido aquecido. Este modelo não custa mais de trinta e quatro mil rublos.

Os geradores de calor por cavitação VTG-30 são classificados como indicadores de potência média. Este modelo destina-se a casas com um volume de até 1400 metros quadrados. No entanto, deve ser adquirido em conjunto com um armário de controlo. Neste caso, o aquecimento do líquido será totalmente automatizado. No entanto, o preço de um aparelho deste género é de cerca de 150 000 rublos.

Veja o vídeo do gerador de calor de vórtice:

Os geradores de calor de vórtice de cavitação ITPO são fabricados em Izhevsk. Têm um bocal cilíndrico e um motor acoplado. Pressurização do líquido, a unidade funciona em modo de bomba. Em seguida, é produzido um fluxo de vórtice que pode ser interrompido com um mecanismo de travagem. É aqui que o meio de aquecimento é aquecido.

O fabricante afirma que a eficiência deste modelo pode atingir os 150%. Talvez este sinal atraia um número considerável de compradores interessados em adquirir geradores de calor por cavitação para aquecer as suas casas.

Um pouco de história

O gerador de calor de vórtice é considerado uma invenção inventiva e prometedora. No entanto, a tecnologia não é nova; há cerca de um século, os cientistas já pensavam em aplicações para o fenómeno da cavitação.

Este fenómeno, descoberto no início do século XX e ainda hoje utilizado na prática, consiste num tubo enrolado que penetra num meio gasoso e se divide em ar quente e ar frio.

O engenheiro francês Joseph Ranck criou e patenteou o “tubo de vórtice” a primeira instalação piloto operacional, em 1934.

A Rank observou inicialmente que existe uma diferença de temperatura entre o ar à entrada e à saída do ciclone (filtro de ar). No entanto, durante os testes preliminares em banco de ensaio, a capacidade do tubo de vórtice para arrefecer o jato de ar foi avaliada em vez da sua capacidade para o aquecer.

O princípio básico de funcionamento do tubo de vórtice é o seguinte: depois de passar pela câmara de turbilhão, o fluxo divide-se em duas correntes com temperaturas distintas.

Nos anos 60, houve um novo avanço tecnológico quando os cientistas soviéticos descobriram que o lançamento de um líquido no tubo de Ranck em vez de uma corrente de ar o melhoraria.

A temperatura do líquido altera-se mais intensamente à medida que passa pelo tubo de vórtice, porque o meio líquido tem uma densidade superior à do ar. Consequentemente, descobriu-se através da experimentação que o meio líquido que viajava através do tubo Rank melhorado aquecia invulgarmente rápido e tinha um fator de conversão de energia de 100%!

Lamentavelmente, a tecnologia não foi utilizada porque na altura não havia procura de fontes de energia térmica baratas. Em meados do século XX, foram desenvolvidas as primeiras unidades de cavitação com um mecanismo de funcionamento para aquecimento de meios líquidos.

A imagem mostra um gerador de vórtice de demonstração com um sistema de circulação de água em circuito fechado.

A retoma do trabalho em conversores de energia eficazes do movimento do jato de água em calor foi motivada por uma série de crises energéticas e o consequente interesse crescente em fontes de energia alternativas. Devido a este facto, a maioria dos sistemas de aquecimento pode agora ser utilizada com uma unidade com a potência necessária que pode ser adquirida.

Tipos de geradores de calor

Gerador de calor rotativo

Um desses aparelhos é uma bomba centrífuga alterada. Neste tipo de aparelho, o corpo da bomba, que contém a tubagem de entrada e de saída, funciona como estator. O mecanismo principal consiste numa câmara que aloja um rotor que pode ser movido e funciona de forma semelhante a uma roda.

O design do rotor mudou significativamente desde que as bombas de cavitação foram desenvolvidas pela primeira vez, mas o rotor em si manteve-se constante. O modelo de Griggs, que foi um dos primeiros a criar com sucesso um gerador de calor com ação de cavitação, é considerado o mais produtivo. O rotor de um dispositivo deste tipo é construído como um disco com muitos orifícios perfurados na sua superfície. Têm um diâmetro e uma profundidade específicos e são cegos. A frequência da corrente eléctrica e, consequentemente, a rotação do rotor determinam o número de células.

O estator de um gerador de calor é um cilindro com extremidades seladas à volta do qual gira o rotor. Há cerca de 1.5 mm de espaço entre as paredes do estator e o disco do rotor.

A formação de cavidades de cavitação na espessura do jato líquido, que roça continuamente nas superfícies estacionárias e móveis do cilindro, requer células de rotor. O fluido aquece no mesmo intervalo. O tamanho transversal do rotor, que é ditado pela sua velocidade de rotação de 3000 rotações por minuto, deve ser de pelo menos 30 centímetros para que o gerador de calor funcione eficazmente. O número de rotações deve ser aumentado se o rotor tiver um diâmetro mais pequeno.

O equilíbrio do cilindro em movimento é um dos componentes do gerador de calor rotativo que requer um funcionamento preciso, apesar da sua aparente simplicidade. É necessário selar o eixo do rotor e substituir permanentemente quaisquer materiais de isolamento que tenham falhado.

Estes geradores funcionam com um efeito de ruído e têm um coeficiente de eficiência pouco impressionante. Apesar de funcionarem 25% mais eficientemente do que os modelos de geradores de calor estáticos, têm uma vida útil curta.

Bomba do gerador estático

O nome do equipamento para o gerador de calor estático foi recebido sob condição porque não possui peças de ação rotativa. É utilizado um design de bocal para induzir processos de cavitação no líquido.

É necessária uma velocidade elevada da água para recriar o fenómeno de cavitação e, para tal, é utilizada uma bomba centrífuga potente. O caudal de água é acelerado pela bomba e entra no orifício de entrada do bico. O diâmetro de saída do bocal é significativamente menor do que o do seu antecessor, dando ao líquido mais energia de movimento e aumentando a sua velocidade. Devido à rápida expansão da água à saída do bocal, formam-se cavidades de gás no interior do corpo líquido, provocando efeitos de cavitação. A água é aquecida segundo o mesmo princípio que no modelo rotativo; a eficiência é apenas ligeiramente inferior.

Os geradores de calor estáticos são superiores aos modelos rotativos em vários aspectos.

• O design do dispositivo do estator não requer um equilíbrio e encaixe fundamentalmente precisos das peças;
• a operação preparatória mecânica não requer moagem clara;
• devido à ausência de peças móveis, o desgaste dos materiais de vedação é muito menor;
• o funcionamento do equipamento é mais longo, até 5 anos;
• em caso de avaria do bico, a sua substituição implicará menos despesas do que na versão rotativa do gerador de calor, que tem de ser recriada de novo.

Ideia de criação

Se não tiver dinheiro suficiente para comprar um gerador de calor, o que deve fazer?? Como é que o posso fazer sozinho?? Neste caso, vou partilhar convosco a minha experiência pessoal.

Depois de nos familiarizarmos com vários tipos de geradores de calor, tivemos a ideia de construir o nosso próprio. Os seus projectos pareciam bastante simples mas mal pensados.

Existem dois modelos conhecidos para estes dispositivos: estático e rotativo. Como o nome sugere, o rotor é utilizado para produzir cavitação no primeiro caso, enquanto o bocal serve como o componente principal do aparelho no segundo. Vamos comparar os dois projectos para que possa decidir qual é o melhor.

Cavitação

À primeira vista, o tema dos geradores de calor por cavitação parece fantástico e está riscado da Wikipédia, mas, após um estudo pormenorizado, revelou-se curioso. Quanto mais interessante a questão se tornava, mais os autores se aprofundavam no estudo. O livro de Fominski sobre fontes de energia livre começa por descrever a catástrofe ecológica global do final do século XX. Entre os factos bem conhecidos sobre os malefícios dos motores de combustão interna, as informações incríveis sobre o valor dos geradores de calor por cavitação são hipóteses sobre a alteração do modo de respiração das florestas do planeta e… sobre como parar a corrente quente da Corrente do Golfo. Em 2003, o livro parecia um livro de ficção científica. Recorde-se que, agora que a Europa está preocupada com a paragem da corrente do Golfo, torna-se claro que o autor conseguiu prever o futuro com 10 anos de antecedência.

Isto sugere que o conceito de geradores de calor por cavitação pode não ser tão futurista como os media querem fazer crer. Embora se soubesse que a eficiência das fontes termoeléctricas era insignificante no início do século XX, esta direção é agora considerada promissora. Os primeiros termopares tinham uma eficiência de até 3%, o que está a par do sucesso das máquinas a vapor do início do século XIX. Segundo os engenheiros (ver. ), a eficiência de um gerador de calor por cavitação pode já ultrapassar a unidade.

Bomba para produção de calor por cavitação. Em termos simples, o fluxo de fluido move a energia de um local para outro. Todos os frigoríficos e aparelhos de ar condicionado com níveis de eficiência superiores a 100% funcionam segundo os mesmos princípios de uma bomba de calor, movendo a energia de uma área de uma divisão para outra. Pense nisto como regar uma árvore: as raízes não podem ser alimentadas por energia eléctrica, mas se ligar uma hélice ao motor, a água flui para fornecer a humidade vital. O gerador de calor por cavitação funciona exatamente com o mesmo princípio.

Uma bomba de calor é considerada uma peça de maquinaria dispendiosa. normalmente retirando calor de uma corrente fluvial ou do interior da Terra. Uma vez que estas fontes têm temperaturas baixas, é possível obter a entrada e a saída de calor no local pretendido diminuindo a pressão do Freon. O gelo não é produzido diretamente pelo frigorífico. O Freon é libertado e, como resultado das leis da termodinâmica, o calor é transferido para o evaporador e depois para o radiador localizado na parede traseira.

De forma semelhante, as bolhas de cavitação formam-se em locais onde a pressão da água desce abaixo do ponto em que um estado agregado se altera (ver fig. Consequentemente, é consumida uma quantidade significativa de energia. Para mudar a substância para um estado agregado diferente, é necessário aplicar calor. que é retirada da água próxima e bombeada para fora da sala e do corpo do gerador de calor por cavitação. A pressurização da bomba provoca a produção de calor no corpo. A razão para uma eficiência acima da unidade é a extração de calor do ambiente. utilização de uma percentagem elevada das perdas por aquecimento e fricção do enrolamento interno do gerador.

Gerador de calor estático

Convencionalmente, o segundo tipo de gerador de calor é referido como estático. Isso ocorre porque o projeto do cavitador não inclui nenhum componente rotativo. São utilizados vários tipos de bicos para produzir processos de cavitação. O chamado bocal Laval é o mais frequentemente utilizado.

Para que a cavitação ocorra, deve ser assegurada uma velocidade elevada do líquido no cavitador. Para este efeito, é utilizada uma bomba centrífuga convencional. A bomba pressuriza o fluido a montante do bocal, que se precipita para o orifício do bocal, que tem uma secção transversal muito mais pequena do que o tubo de alimentação, o que proporciona uma velocidade elevada à saída do bocal. Devido à súbita expansão do líquido na saída do bico, ocorre cavitação. É também favorecido pelo atrito do líquido na superfície do canal do bico e pelos redemoinhos de água que surgem quando o jato é abruptamente arrancado do bico. Ou seja, a água é aquecida pelas mesmas razões que num gerador de calor rotativo, mas com uma eficiência um pouco menor.

A conceção de um gerador de calor estático não exige um fabrico de peças extremamente preciso. Em comparação com o design rotativo, estas peças são fabricadas com um processamento mecânico mínimo. O problema da estanquidade dos conjuntos e das peças pode ser facilmente resolvido pelo facto de não existirem peças rotativas. Além disso, não é necessário efetuar o balanceamento. A vida útil do cavitador é significativamente mais longa. (garantia de 5 anos) O custo de fabrico e de substituição do bocal será muito inferior, mesmo que este tenha atingido o fim da sua vida útil (um gerador de calor rotativo neste cenário teria de ser essencialmente refabricado).

O preço da bomba é possivelmente o maior inconveniente do gerador de calor estático. No entanto, o custo de produção de um gerador de calor com este design é essencialmente o mesmo que o da versão rotativa. Além disso, se tivermos em conta os recursos utilizados em ambas as instalações, esta desvantagem torna-se uma vantagem, uma vez que a bomba não precisa de ser substituída quando a bomba do cavitador precisa de ser substituída.

Vamos, portanto, escolher um gerador de calor estático, especialmente porque já temos uma bomba e não precisamos de pagar por uma.

Como montar o gerador de calor

Instrumentos de trabalho

É bastante viável fazer HTG em casa, mesmo com todos estes termos técnicos, que podem intimidar alguém que não esteja familiarizado com a física. É claro que será necessário algum trabalho, mas poderá sempre desfrutar do calor se tudo for feito corretamente e bem.

Como em qualquer outro negócio, é necessário preparar os materiais e o equipamento antes de começar. O que vai precisar é de

• Máquina de soldar.
• Rebarbadora.
• Berbequim elétrico.
• Conjunto de chaves de fendas.
• Conjunto de berbequins.
• Ângulo metálico.
• Parafusos e porcas.
• Tubo metálico grosso.
• Duas chaves de fendas.
• Mangas de ligação.
• um motor elétrico.
• Bomba centrífuga.
• Bocal.

Pode agora ir diretamente para o trabalho.

Instalação do motor

Um motor elétrico em ângulo de aço, aparafusado ou soldado e montado numa base, consoante a tensão disponível. As dimensões gerais da cama são determinadas para que a bomba e o motor possam caber no seu interior. Para evitar a ferrugem, é preferível pintar a estrutura. Fazer os furos, marcá-los e colocar o motor elétrico.

Ligar a bomba

Dois factores devem ser considerados ao escolher uma bomba. Em primeiro lugar, deve ser centrífugo. Em segundo lugar, a potência do motor tem de ser suficiente para o fazer girar. Após a instalação da bomba na cama, a sequência de eventos é a seguinte:

• Num tubo grosso com um diâmetro de 100 mm e um comprimento de 600 mm em ambos os lados, é necessário fazer uma ranhura externa de 25 mm e metade da espessura do tubo. Cortar o fio.
• Em dois pedaços do mesmo tubo, cada um com 50 mm de comprimento, cortar a rosca interna em metade do comprimento.
• Soldar coberturas metálicas de espessura suficiente no lado oposto à rosca.
• Fazer furos no centro das tampas. Um de acordo com o tamanho do bocal, o outro de acordo com o tamanho da torneira. No interior do orifício do bocal, com uma broca de grande diâmetro, chanfre o orifício para criar uma forma semelhante a um bocal.
• O tubo do bocal está ligado à bomba. Para o orifício a partir do qual a água é fornecida sob pressão.
• A entrada do sistema de aquecimento está ligada ao segundo tubo de derivação.
• A saída do sistema de aquecimento é ligada à entrada da bomba.

O ciclo terminou. Como resultado da cavitação e do vórtice que se forma no interior do bocal, a água será forçada a passar por ele e aquecida. A instalação de uma válvula de esfera por detrás do tubo que permite o retorno da água ao sistema de aquecimento permitirá a regulação da temperatura.

Para aumentar a temperatura, feche-a ligeiramente; para a diminuir, abra-a.

Vamos melhorar o gerador de calor

Por estranho que pareça, até este design complexo pode ser melhorado para aumentar ainda mais o desempenho. Isto será benéfico para aquecer uma grande casa privada. A razão para este melhoramento resulta da tendência inerente da bomba para perder calor. Por conseguinte, é necessário fazer com que a bomba utilize a menor quantidade possível de água.

Existem dois métodos para o conseguir. Utilizar qualquer material de isolamento térmico adequado para isolar a bomba. Ou colocar uma camisa de água à volta. Sem mais explicações, a primeira opção é óbvia e fácil de utilizar. No entanto, é necessária uma discussão mais aprofundada sobre o segundo.

A bomba terá de ser alojada num recipiente específico, hermeticamente fechado, que possa suportar a pressão de todo o sistema, de modo a construir uma camisa de água para a mesma. Este recipiente recebe a água, que a bomba retira de lá. Além disso, a água externa aquecida permitirá que a bomba funcione de forma muito mais eficiente.

Absorvedor de vórtice

No entanto, como acontece, isso não é tudo. O gerador de calor de vórtice pode ser equipado com um amortecedor de vórtice depois de ter sido cuidadosamente examinado e compreendido. O fluxo de água pressurizada atinge a parede do outro lado e rodopia. No entanto, pode existir mais do que um vórtice. Tudo o que precisa de ser feito é incorporar uma estrutura no dispositivo que se assemelha à haste de uma bomba de avião. O modo como isto é efectuado é o seguinte

• A partir de um tubo de diâmetro ligeiramente inferior ao do próprio gerador, é necessário cortar dois anéis com uma largura de 4-6 cm.
• Dentro dos anéis, solde seis placas de metal, selecionadas de tal maneira que toda a estrutura tenha um comprimento igual a um quarto do comprimento do corpo do próprio gerador.
• Aquando da montagem do aparelho, fixar esta construção no interior do bocal oposto.

A perfeição não conhece limites e não pode ser contida, e o gerador de calor de vórtice continua a ser aperfeiçoado atualmente. Nem todas as pessoas são capazes de o fazer. No entanto, a montagem do dispositivo de acordo com o esquema acima mencionado é bastante viável.

Características de conceção do equipamento

Uma unidade deste tipo – o que é?? O seu componente principal é um gerador de calor por cavitação, que é construído como uma bomba e tem um perfil de fluxo único. À medida que a água passa por ele, aquece. Este é o resultado da formação de um fluxo de vórtice. As descontinuidades de cavitação provocam o aquecimento do líquido quando ocorrem no mesmo. Além disso, qualquer anticongelante pode servir de refrigerante.

Veja o vídeo e o dispositivo do gerador:

A composição química do líquido altera-se em resultado do aquecimento, porque a pressão do líquido diminui drasticamente. Este processo produz energia barata que pode ser utilizada para aquecimento.

De um modo geral, estas instalações utilizam 1.5 vezes menos energia do que os radiadores e outros tipos de sistemas. Neste caso, à medida que o líquido se move através do cavitador, aquece num circuito fechado.

Estes dispositivos funcionam segundo o princípio da conversão de uma forma de energia noutra. É depois transformado em calor, com uma diferença notável entre a quantidade libertada e a utilizada.

Uma das vantagens dos geradores de calor por cavitação é o facto de poderem ser instalados sem necessidade de qualquer documentação. O motor elétrico é o único aparelho que funciona com eletricidade.

Apesar do facto de atualmente nenhuma das teorias conseguir explicar adequadamente os processos que ocorrem no cavitador, estes continuam a ser utilizados e a funcionar bastante bem em todo o mundo. A investigação científica neste domínio limita-se a resolver os problemas de funcionamento deste tipo de instalações térmicas.

Neste guia completo, aprofundamos os meandros da construção de geradores de calor de vórtice a partir do zero, fornecendo aos entusiastas um manual passo a passo para construírem os seus próprios sistemas de aquecimento eficientes. Desde a compreensão dos princípios subjacentes à tecnologia de vórtice até à aquisição de materiais e à montagem dos componentes, este artigo oferece uma abordagem prática para dominar a arte da produção de calor “faça você mesmo. Com instruções detalhadas e conselhos práticos, os leitores aprenderão a aproveitar o poder do ar em turbilhão para produzir calor sustentável e económico para as suas casas. Quer seja um entusiasta experiente da bricolage ou um novato no domínio da melhoria da casa, este guia fornece-lhe os conhecimentos e as competências necessárias para embarcar no seu próprio projeto de gerador de calor vortex, revolucionando a forma como aquece e isola o seu espaço habitacional.

Comprar ou construir

Como se pode ver, os geradores de calor são extremamente caros. Como nem toda a gente pode comprar um, os economistas tentam criar um por si próprios. Comprar ou fazer você mesmo depende diretamente das competências e capacidades da pessoa, bem como da riqueza da família. Dado o design relativamente complexo do dispositivo, é melhor evitar correr riscos e evitar perder tempo em vão se não houver um.

Como resultado, o gerador de calor por cavitação é uma óptima escolha para uma fonte de aquecimento doméstico de reserva. No entanto, a maior parte das pessoas no planeta não a pode comprar devido ao seu elevado custo.

Também é possível montá-la à mão, mas esta opção só se justifica nos casos em que se dispõe de conhecimentos especializados.

Dois tipos básicos

Apesar de, ocasionalmente, haver relatos de que alguém criou um gerador de calor de vórtice especial com tanta potência que pode aquecer uma cidade inteira, estes são normalmente apenas rumores de jornais sem qualquer prova de apoio. Talvez um dia, mas, por enquanto, só há duas maneiras de utilizar este dispositivo em termos do seu princípio de funcionamento.

Gerador de calor rotativo. Neste caso, o corpo da bomba centrífuga serve de estator. Toda a superfície do rotor é perfurada com orifícios de um diâmetro específico, consoante a potência. São as próprias bolhas que provocam o aquecimento da água quando rebentam. Este gerador de calor tem apenas uma vantagem. Produz muito mais. No entanto, os inconvenientes são muito mais graves.

• Este aparelho é muito ruidoso.
• O desgaste das peças é elevado.
• Requer a substituição frequente de vedantes e glândulas.
• Demasiado caro para manter.

Gerador de calor estático. Esta versão difere da anterior pelo facto de não haver rotação e o processo de cavitação ocorrer organicamente. A bomba é a única que funciona. Além disso, a lista de vantagens e desvantagens vai exatamente na direção oposta.

• O aparelho pode funcionar a baixa pressão.
• A diferença de temperatura entre as extremidades fria e quente é bastante grande.
• Absolutamente seguro, onde quer que seja utilizado.
• Aquecimento rápido.
• A eficiência é de 90% ou mais.
• Pode ser utilizado tanto para aquecimento como para arrefecimento.

O elevado custo do equipamento e o correspondente período de retorno do investimento são os únicos inconvenientes do GTG estático.

O principal é o motor

A tensão disponível deve ser levada em consideração ao escolher um motor. Um motor de 380 volts pode ser ligado a uma rede de 220 volts através de vários esquemas e vice-versa. Mas isso é outro assunto.

Iniciar a montagem do gerador de calor ligando o motor elétrico. É necessário fixá-lo à cama. Este aparelho é concebido com uma estrutura metálica, que é mais facilmente fabricada com cantoneiras. Para os dispositivos que estarão disponíveis, as dimensões devem ser escolhidas no local.

Ilustração de um vórtice gerador de calor.

Lista de equipamentos e consumíveis:

• rebarbadora;
• máquina de soldar;
• berbequim elétrico;
• conjunto de perfuração;
• 12 in. e 13 em. chaves de bocas ou de caixa;
• parafusos, porcas, anilhas;
• ângulo metálico;
• primário, tinta, pincel.

1. Corte os ângulos com a ajuda de uma rebarbadora. Com uma máquina de soldar, montar uma estrutura retangular. Opcionalmente, a montagem pode ser efectuada com parafusos e porcas. A conceção final não será afetada. Ajustar o comprimento e a largura para que todas as peças sejam colocadas de forma óptima.
2. Cortar outra peça de ferro angular. Fixe-o como uma viga transversal para que o motor possa ser fixado.
3. Pintar a estrutura.
4. Fazer furos na estrutura para os parafusos e instalar o motor.

Equipamento e princípio de funcionamento

O dispositivo na sua construção mais básica é constituído pelos seguintes componentes:

1. Rotor, em aço-carbono;
2. Estator (soldado ou monolítico);
3. Uma manga de aperto com um diâmetro interior de 28 mm;
4. Um anel de aço.

Vamos examinar o princípio de funcionamento do gerador utilizando o modelo de cavitação como exemplo. A água entra no cavitador no seu interior e o motor põe-no a girar. O funcionamento da unidade provoca o colapso das bolhas de ar do líquido de refrigeração. Aqui, o líquido que está preso no cavitador aquece.

Para que o dispositivo funcione, que deve ser montado à mão utilizando os desenhos de rede fornecidos, tenha em mente que é necessária energia para superar a força de atrito do dispositivo, criar vibrações no som e aquecer o líquido. Além disso, a eficácia do dispositivo é de quase 100%.

Teste do gerador de calor

Pode passar aos testes quando a instalação estiver ligada. Depois de ligar o motor da bomba eléctrica, determinamos a queda de pressão necessária, controlando as leituras do manómetro. Uma válvula está situada no circuito entre os bocais de entrada e de saída, especificamente para este efeito. Ajustar a pressão na conduta após o bocal para um valor entre 1.2 e 1.5 atm rodando o manípulo da válvula. A pressão ideal na secção do circuito entre a saída da bomba e a entrada do bocal é de 8-12 atm.

Conseguimos obter uma pressão de 9.3 atm na entrada do bocal da bomba. Deixámos a água correr em círculo (fechámos a válvula de saída) depois de regular a pressão na saída do bico para 1.2 atm e anotou o tempo. Observámos um aumento de temperatura de cerca de 4°C por minuto à medida que a água percorria o circuito. Como resultado, já aquecemos a água de 21°C a 60°C em 10 minutos. Com a bomba instalada, o volume do circuito era de cerca de 15 litros. O cálculo do consumo de eletricidade envolveu a medição da corrente. Podemos determinar o fator de conversão de energia utilizando estes dados.

KPI = 3600000*(Qk-Qn) / (C*m*(Tk-Tn));

• C – capacidade térmica específica da água, 4200 J/(kg*K);
• m – massa de água aquecida, kg;
• Tn – temperatura inicial da água, 294° K;
• Tk – temperatura final da água, 333° K;
• Qn – leitura inicial do contador elétrico, 0 kWh;
• Qk – leitura final do contador elétrico, 0.5 kWh.

Agora vamos introduzir os dados na fórmula para obter:

KPE = (3600000*(0,5-0))/(4200*15*(333-294)) = 1,365

Isto indica que o nosso gerador de calor gera 1.365 vezes mais calor, ou 6.825 kWh, por cada 5 kWh de eletricidade utilizada. Podemos, portanto, afirmar com confiança que esta teoria é verdadeira. O rácio de transformação real será ainda maior porque esta fórmula não tem em conta a eficiência do motor.

Para calcular a potência térmica necessária para aquecer a nossa casa, partimos da fórmula simplificada geralmente aceite. De acordo com esta fórmula, para uma altura de teto normal (até 3 m), a nossa região necessita de 1 kW de capacidade térmica por cada 10 m2.Assim, para a nossa casa com a área de 10×10=100 m2 , necessitaremos de 10 kW de capacidade térmica. Т.е. Um único 5.O gerador de calor de 5 kW não é suficiente para aquecer esta casa, mas isto é só à primeira vista. Caso não se tenha esquecido, vamos utilizar um sistema de aquecimento de piso para aquecer a sala, o que permite poupar até 30% da energia consumida. Por conseguinte, os 6.8 kW de calor gerado pelo gerador de calor devem ser suficientes para aquecer a casa. Além disso, a ligação subsequente da bomba de calor e do coletor solar permitir-nos-á reduzir ainda mais os custos de energia.

Gerador de ímanes

Os sistemas de aquecimento magnético do tipo vórtice funcionam de forma semelhante aos aquecedores de indução. Durante o funcionamento, é criado um campo eletromagnético e os objectos aquecidos absorvem a energia deste campo e transformam-na em energia térmica. A bobina de indução, uma bobina cilíndrica com vários fios que gera um campo magnético de estado alternado quando é atravessada por uma corrente eléctrica, é o componente central de um dispositivo deste tipo.

Com as mãos, podem criar um gerador de calor magnético a partir de torneiras, elementos de indução, termómetros com mangas, bicos e manómetros à saída. O fluxo de indução magnética produzido por uma unidade deste tipo penetrará no objeto que necessita de ser aquecido se for colocado perto dele. As linhas do campo elétrico formam um círculo fechado e estão posicionadas perpendicularmente à direção das partículas magnéticas. O objeto aquece devido à divergência das correntes parasitas da eletricidade e à sua transformação em energia térmica.

Utilizando um inversor e as suas próprias mãos, pode criar um gerador de calor magnético que atinge rapidamente temperaturas elevadas, utilizando a força dos campos magnéticos para ligar a bomba e aquecer quaisquer materiais na divisão. Estes aquecedores têm a capacidade de derreter metal, para além de aquecerem a água à temperatura adequada.

Base física

A cavitação é o processo pelo qual o vapor se forma numa massa de água a uma velocidade de movimento elevada e com uma queda gradual da pressão.

Uma fonte de luz coerente ou uma onda sonora com uma frequência específica podem produzir bolhas de vapor.

O processo de combinação de água pressurizada com vazios de vapor faz com que as bolhas colapsem espontaneamente e a força de choque surja na água (este artigo discute como o choque hidráulico é calculado em condutas).

Quando estas circunstâncias se verificam, as moléculas de gás dissolvido são libertadas nas cavidades resultantes.

A temperatura no interior das bolhas aumenta para 1200 graus Celsius à medida que o processo de cavitação continua.

Os recipientes de água são afectados negativamente por este processo, uma vez que a oxidação intensa do material pelo oxigénio ocorre a estas temperaturas.

Foi demonstrado através de experiências que mesmo as ligas que contêm metais preciosos podem ser destruídas em tais circunstâncias.

É muito fácil fazer o seu próprio gerador de cavitação. Há já alguns anos que esta tecnologia, objeto de investigação exaustiva, é incorporada em materiais e utilizada para o aquecimento de espaços.

O primeiro gadget foi patenteado na Rússia em 2013.

O gerador era um aparelho selado que gerava pressão na água. A ação de um campo eletromagnético alternado provoca a formação de bolhas de vapor.

E até que ponto está familiarizado com os aspectos de abastecimento de água fria e quente dos tubos de polipropileno? Leia sobre as diferenças entre eles e as vantagens e desvantagens de cada um num artigo útil.

As opiniões sobre os detergentes para a máquina de lavar loiça são lidas na página.

Vantagens e desvantagens dos geradores de calor de fabrico próprio

Há vantagens e inconvenientes nos cavitadores. Os últimos são mais até agora. A ciência está atualmente a tentar, pelo menos, nivelar a pontuação, se não inclinar o dispositivo numa direção positiva.

O projeto do cavitador de Krasnov é muito promissor. De acordo com a sua teoria, um litro de água pode ser aquecido com a adição de algumas gotas de óleo usado. Como resultado, há bolhas de cavitação e uma queima perfeita na água.

Por isso, aconselhamos a começar por pensar nas vantagens dos cavitadores. Embora sejam poucos, parecem prometedores.

Vantagens dos geradores de calor com cavitadores:

• A energia é efetivamente gerada pela cavitação;
• Este dispositivo é muito económico, uma vez que praticamente não necessita de combustível;
• Barato para fazer com as suas próprias mãos.

Estes são, muito provavelmente, os únicos benefícios deste aparelho até à data. No entanto, também tem inconvenientes.

Para construir corretamente um gerador de calor, é necessário utilizar desenhos e cumprir os requisitos necessários.

O gerador de calor de vórtice de cavitação tem alguns inconvenientes.

• Quando o gerador de calor por cavitação é muito ruidoso;
• Os materiais para o fabrico de um dispositivo deste tipo são bastante difíceis de encontrar;
• Utiliza grandes potências, para qualquer divisão;
• É muito dimensional e ocupa muito espaço;
• Tem um aspeto inestético;
• Tem uma eficiência baixa.

Os cavitadores ainda não são muito utilizados no sector do aquecimento doméstico devido aos seus inconvenientes. Apenas aqueles que se interessam pela teoria subjacente a este tipo de extração de calor os utilizam. No entanto, também lamentam a propensão do dispositivo para o mau funcionamento.

Construir o seu próprio gerador de calor de vórtice é uma forma satisfatória e económica de melhorar o isolamento e o aquecimento da sua casa. Estas engenhocas caseiras inteligentemente concebidas proporcionam uma forma económica e energeticamente eficiente de aumentar o conforto interior, diminuindo o movimento do ar e a transferência de calor.

A personalização é uma das principais vantagens da construção do seu próprio gerador de calor tipo vórtice. Os entusiastas da bricolage podem personalizar o seu dispositivo de acordo com as suas necessidades e preferências únicas, desde a seleção do material até ao design geral da estrutura. Personalizar o seu gerador de calor de vórtice dá-lhe mais controlo sobre o seu desempenho, quer o seu objetivo seja a máxima eficiência ou a rentabilidade.

Além disso, assumir um projeto de bricolage como este pode ser uma experiência educativa gratificante. Construir um gerador de calor de vórtice a partir do zero não só oferece um conhecimento perspicaz sobre a dinâmica dos fluidos e a termodinâmica, como também cultiva um sentido de independência e autossuficiência. Mesmo indivíduos com conhecimentos técnicos limitados podem embarcar com confiança nesta viagem com os recursos e guias online prontamente disponíveis.

A construção de um gerador de calor de vórtice também ajuda o ambiente, porque incentiva a sustentabilidade e diminui a dependência dos sistemas de aquecimento convencionais. Utilizando as correntes de ar ambiente e a energia térmica, estes aparelhos constituem um substituto sustentável e benéfico para o ambiente dos aquecedores que funcionam com combustíveis fósseis. À medida que aumentam as preocupações com as alterações climáticas, a adoção de tecnologias ecológicas, como os geradores de calor de vórtice, pode ajudar a reduzir os seus efeitos negativos no ambiente.

Em conclusão, a construção de um gerador de calor de vórtice oferece uma oportunidade especial para melhorar o isolamento e o aquecimento da sua casa, ao mesmo tempo que incentiva a responsabilidade ambiental e uma compreensão mais profunda da dinâmica energética. Utilizando a força da natureza e a criatividade do “faça você mesmo”, os proprietários podem reduzir as despesas de energia, melhorar o conforto interior e ter um impacto positivo no ambiente.

Vídeo sobre o tema

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