В даний час в сільському господарстві існує завдання широкого впровадження енергозберігаючих технологій, які дозволять знизити матеріальні засоби при створенні нової продукції і зменшити енергетичні витрати в даному процесі. Перспективним напрямком для цього є альтернативні джерела енергії.
Один з альтернативних видів відновлюваної енергетики – вихрова, яка представляє собою технології використання закручених потоків суцільного середовища (наприклад, рідини і газу) для перетворення їх в теплову енергію, роботу, градієнт температури і тиску.
Традиційними теплогенераторами, які широко застосовують в техніці і побуті, є перетворювачі енергії, що використовують теплоту згоряння різного роду палив (рідкого, твердого і газоподібного). До їх недоліків відносяться забруднення навколишнього середовища продуктами згоряння, значні фінансові витрати при транспортуванні і зберіганні енергоносіїв.
Інша справа – розробка автономної, малогабаритної, економічної, гнучкої в експлуатації і технічно безпечної теплоенергетичної установки – «Вихровий гідравлічний теплогенератор» (ВГТ).
Дана установка – це один із напрямів у вирішенні завдання забезпечення потреб населення, промисловості та сільського господарства тепловою енергією, особливо в регіонах, віддалених від централізованих енергомереж. Пристрій виробляє тепло за допомогою зміни фізико-механічних параметрів рідинного середовища при її перебігу під комплексним впливом прискореного і загальмованого руху. Прискорення потоку досягається шляхом створення вихору в системах закрутки потоку вихрового теплогенератора з одночасним звуженням потоку в конфузорі, а гальмування – подальшим його розширенням в кавітаціонній трубі теплогенератора і развихренням потоку на виході з кавітаціонної труби.
Система теплопостачання на базі ВГТ складається:
з системи закрутки потоку 1, кавітаціонної труби 2, развіхрители 3, теплопередаючих пристроїв (теплообмінник, батареї, калорифери і т.п.) 4, гідронасоса 5, з електродвигуна 6 і пульта управління роботою теплогенератора 7.
Вихровий гідравлічний теплогенератор
Схема децентралізованої системи теплопостачання на базі ВГТ
Як джерело тепла використовується мініатюрний вихровий теплогенератор (ВГТ), що працює від гідронасоса. Електроенергія використовується тільки для заживлення приводу гідронасоса системи опалення, причому гідронасос живиться електроенергією тільки для підігріву води. При охолодженні системи опалення до заданої температури – гідронасос відключається (працює автомат контролю заданої температури повітря в приміщенні). Тому гідронасос, наприклад потужністю 1 кВт, насправді споживає тільки 0,5 кВт протягом години роботи, а гідронасос потужністю 0,6 кВт – тільки 0,3 кВт. Результати випробувань показують, що з гідронасосом потужністю 1,0 кВт вода в системі опалення нагрівається до температури вище +60 ° С з витратою електроенергії до 17-19 кВт · год, а з гідронасосом потужністю 0,6 кВт – близько +50 ° С з витратою електроенергії до 12-14 кВт · год.
Особливостями вихрового гідравлічного теплогенератора є:
– теплова потужність дослідної установки (0,5 … 5) кВт для забезпечення теплом приміщень;
– пристрій екологічно чистий, відсутня необхідність спалювання вуглеводневих палив (вугілля, нафта, газ);
– відсутні нагрівальні елементи;
– електроенергія використовується тільки для живлення приводу гідронасоса;
– відсутня необхідність в водопідготовки;
– може нагрівати будь-яку рідину (вода, нафта, газовий конденсат …);
– забезпечує автоматичне підтримання температури теплоносія в заданому діапазоні температур;
– економічний в експлуатації і обслуговуванні.
Діапазон використання ВГТ досить широкий і гнучкий, наприклад представлена тут конструкція може працювати з гідронасосами потужністю до 5 кВт. Крім того, ВГТ може налаштовуватися на підтримку в приміщенні будь-якої температури.
