Kavitaatioilmiötä on käytetty jo yli tusinan vuoden ajan lämpöenergian saamiseksi teollisiin ja kotitalouskäyttöön. Kavitaatio tarkoittaa pyörteiden muodostumista nesteessä muodostaen kaasun sulkeumia (kuplia), jotka toimivat lämmön pääasiallisin kantajina.
Kuinka lämmitys tapahtuu?
Kavitaatiolämpögeneraattorin yksinkertaisin versio on putki, jossa on suutin, jonka läpi neste pumpataan. Kouristuskohdassa tapahtuu ylipaineen vuoksi virtauksen turbulenssia ja muodostuu ilmakuplia. Kaasun sulkeumilla on pintajännitys, joka suuttimessa liikuttaessa kasvaa ja laajenemiskohdan saavuttamisen jälkeen ne puhkeavat oman ilmanpaineensa vaikutuksesta.
Tätä prosessia kutsutaan kavitaatiokuplien romahdukseksi tai itsetuhoksi seurauksena ympäröivään tilaan vapautuu suuri määrä lämpöä, joka menee lämmitykseen jäähdytysneste.
Lämmitysvaikutuksen parantamiseksi käytetään erilaisia menetelmiä ilman sulkeumien muodostumisen lisäämiseksi. Esimerkiksi yllä olevassa kuvassa käytetään lisävirtausta suuttimen alueella. Mutta kavitaatiolämpögeneraattorin tyypistä riippuen tekniikalla voi olla erilainen toteutus.
Kavitaatiolämmittimien tyypit
Yrittäessään parantaa lämmön vapautumisprosessia tutkijat esittivät useita tekniikoita, jotka muodostivat perustan erottamiselle kavitaation lämpögeneraattorit tyypin mukaan:
- pyörivä - kavitaatioprosessi muodostuu pyörivästä elementistä, levystä tai sylinteristä, yleensä läpivienti- tai pinta-aukoilla;
- putkimainen - varmistaa kuplien muodostuminen yhdistämällä erimuotoisia putkia ja niiden liittämismenetelmiä;
- ultraääni- - turbulenssi vedessä syntyy ultraäänigeneraattorin lähettämästä aallosta.
Hyödyt ja haitat
Huolimatta perinteisten lämmitys- ja lämmitystekniikoiden aiheuttamasta merkittävästä kilpailusta vortex-laitteilla on etunsa.
Kavitaatioperiaatteen mukaisten lämmönkehittimien etuja ovat:
- ympäristöystävällisyys lämmöntuotannossa - polttoainetta ei tarvitse polttaa, minkä vuoksi haitalliset aineet eivät pääse ilmakehään;
- loistava sekä suurille että pienille kattilahuoneille;
- ei vaadi polttoaineen toimittamista ja varastointia;
- tehokas mekanismi lämmön tuottamiseksi;
Tällaisten lämmitysjärjestelmien haittoihin kuuluu niiden suuri koko, kavitaatioyksiköt vievät paljon suuremman huoneen verrattuna kaasuyksiköihin. Ne eivät ole tehokkaita yksityisissä rakennuksissa ja tiloissa, joissa on pieni lämmitetty tilavuus; ne tuottavat myös paljon melua yhdessä lämmön kanssa. Ilman sulkeutumisen vuoksi lämmitysjärjestelmä tuhoutuu enemmän, mikä vähentää merkittävästi putkien, suuttimien, levyjen ja muiden lisävarusteiden käyttöikää.
Kuinka välttää petoksen uhri?
Kavitaatiolämmittimiä on olemassa ja niitä käytetään lämmitykseen, mutta jokainen omakotitalon tai asunnon omistaja häviää, kun he korvaavat kaasu- tai kiinteän polttoainejärjestelmän. Ne voidaan asentaa turvallisesti pienyrityksille, mutta sillä edellytyksellä, että joudut vaihtamaan osan elementeistä viiden vuoden kuluessa. Siksi laske ensin tällaisen lämmitysjärjestelmän toteutettavuus tapauksessasi.
Katso video saadaksesi lisätietoja: