CC BY
12УДК 330.43
АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОГО МЕТОДА
Есов И.Е., студент группы 13ТТ(б)ЭОП, Оренбургский государственный университет, Оренбург
e-mail: esov-islam@mail.ru
Рациональное использование природных ресурсов и вместе с тем развитие альтернативных методов получения энергии (тепловой, электрической) является важнейшей задачей на сегодняшний день. Актуальность исследования заключается в минимизации использования исчерпаемыхресурсов.
Ключевые слова: электрогидравлический метод, централизованная система отопления, децентрализованная система отопления, тепловая энергия, кавитация, вид используемого топлива.
При строительстве нового любого объекта возникает вопрос выбора системы отопления. Существуют две основные системы отопления: централизованная и децентрализованная или так называемая автономная. На данный момент новые потребители (преимущественно жилые многоквартирные здания) отдают предпочтение автономной системе отопления, в виде крышных котельных. Происходит это потому что, при выборе централизованного теплоснабжения возникают проблемы подключения к уже проложенной тепловой сети, так как потребитель (например, жилой многоквартирный дом) может располагаться в труднодоступном месте и прокладка трубопровода нецелесообразна. Центральное теплоснабжение нецелесообразно использовать потребителям, которые значительно удалены от источника. Существенным недостатком центрального теплоснабжения являются значительные потери теплоты, особенно на участках теплотрассы, где изоляция трубопровода оставляет желать лучшего и зависимость от тарифов теплоснабжающей компании.
Преимуществами децентрализованной системы отопления, в рассматриваемом случае, является повышенная надежность теплоснабжения, так как не связаны тепловыми сетями, находящиеся в эксплуатации сверх нормативного срока, что приводит к авариям. Использование децентрализации позволяет лучше адаптировать систему теплоснабжения к условиям потребления теплоты конкретного, обслуживаемого ею объекта, а отсутствие внешних распределительных сетей практически исключает непроизводственные потери теплоты при транспорте теплоносителя [4, с. 34]. Важным преимуществом децентрализованных систем теплоснабжения является возможность местного регулирования параметров теплоносителя и как следствие режима работы помещения.
Следующей проблемой, независимо от вида системы теплоснабжения, является вид используемого топлива. На данный момент самым распространённым видом топлива для получения тепловой энергии является природный газ. Во-первых, природный газ - это исчерпаемый ресурс. Следующей проблемой газообразного топлива является взрывоопасность, а также вредные выбросы в виде оксидов азота.
Следует развивать альтернативные методы получения тепловой энергии, чтобы частично снизить потребление газообразного топлива.
Существует электрогидравлический метод, в сочетании с кавитирующими устройствами, получения тепловой энергии [4]. Данный метод преобразования электрической энергии в тепловую основан на электрогидравлическом эффекте, предложенным и запатентованным Л.А.Юткиным в 1950 году [2, с. 45]. Сущность эффекта Юткина, заключается в создании внутри объема жидкости, специальным образом сформированного, импульсного, высоковольтного, электрического разряда, сопровождающегося сверхвысоким давлением в его зоне. [2]
№ 1 / 2016 159
Известно, что получение тепловой энергии связано с большими энергозатратами. При использовании электрогидравлического метода в системах автономного теплоснабжения можно получить значительное тепловыделение при минимальных энергозатратах, в этом случае энергозатраты идут только на получение электрического разряда в воде.
Суть получения тепла, состоит в том, что при циклическом ЭГЭ разряде возникает мощная волна давления величиной 50-500 атм., волна давления обеспечивает мощную кавитацию и как следствие при торможении жидкости возникает тепловыделение.
На рисунке 1 представлена модель электрогидравлического тепло-генератора, позволяющая генерировать тепло с помощью эффекта Юткина. За основу был взят электрогидроударный теплогенератор В.Д. Дудышева [3].
Рисунок 1. Электрогидравлический теплогенератор (Примечание: 1 -электрогидравлическая камера; 2 - корпус; 3,4 - кавитаторы; 5,6 - конические выходные сопла; 7,8 - отводные патрубки; 9 - электроискровая свеча; 10 - центральный электрод; 11 -кольцевой электрод; 12 - электро-изолятор; 13 - кольцевой магнит; 14 - выходной высоковольтный электри-ческий конденсатор; 15 - первичный источник электроэнергии; 16 -высоко-вольтный коммутатор (ключ); 17,18 - отводные водотрубопроводы; 19,20 - обратные водотрубопроводы; 21,22 - кавитаторы; 23 - пластинчатый тепло-обменник; 24 -обогревательные устройства (радиаторы))
Данное устройство может успешно использоваться в качестве автономного источника теплоэнергии любого объекта. С моей точки зрения электрогидравлический теплогенератор может эффективно работать при закрытой, независимой схеме системы отопления, например, много-квартирного жилого дома в индивидуальном тепловом пункте (ИТП). Так как при независимой схеме отопления снижен риск аварийных ситуаций обогревательных устройств (радиаторов) потребителей. Поэтому вместо центральной оребренной тепловой водяной батареи, как это было представлено у В.Д.Дудышева [3], устанавливаем пластинчатый теплообменник. Через теплообменник будет подключена система отопления потребителей, тем самым, обеспечивая циркуляцию греющего и нагреваемого теплоносителей, независимо друг от друга.
Литература
1. Болотов, А.В. Электротехнологические установки: учебник / А.В. Болотов, Г.А. Шепель. - Москва: Высш. Шк., 1988. - 336 с.
2. Есов, И.Е. Электрогидравлическое устройство для очистки труб. Национальная ассоциация ученых / И.Е. Есов, В.Ю. Соколов // Сборник тезисов XVIII международной научно-практической конференции «Роль науки в развитии социума: теоретические и практические аспекты». - Екатеринбург: Изд-во: ООО «Евразийское Научное Содружество». -2016. - С. 45-47.
3. Пат. на полезную модель 72308 Российская Федерация, МПК F24H3/02. Электрогидроударный теплогенератор/ Дудышев В.Д.; заявитель и пантентообладатель Дудышев В.Д., Афанасьева Л.В. - заявл. 12.11.07; опубл. 10.04.08. - 3 с.
4. Хаванов, П.А. Автономная система теплоснабжения - альтернатива или шаг назад? / П.А.Хаванов // АВОК. - 2004. - №1. - С. 34-38.
5. Юткин, Л.А. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности / Л.А. Юткин - Ленинград: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1986. - 253 с.
