CC BY
50
ТЕПЛОГЕНЕРАТОР «ЭФИ» В ПРОТОЧНОЙ СРЕДЕ Акматов Б.Ж. Email: [email protected] Акматов Б.Ж.
Акматов Баатыр Жороевич - кандидат технических наук, доцент; кафедра электроэнергетики, факультет энергетики, Ошский технологический университет им. академика М.М. Адышева, г. Ош, Кыргызская Республика
Аннотация: отмечена значимость проточной среды (течение определенного объема во времени) воды (жидкости) при снабжении населения тепловой энергией и горячей водой. Поэтому в указанной статье показано, что в таких условиях наиболее эффективно применение электрической энергии при работе теплового генератора "ЭФИ" и это подтверждается экспериментальными данными. Анализ проводился на основе экспериментальных данных, полученных с использованием теплогенератора «EFI» для нагрева воды (жидкости) и получения тепловой энергии из воды. В результате проведенного анализа (что расчетные результаты) доказывает что, применение предлагаемых последовательно соединением несколько таких же устройств эффективнее чем, параллельно соединенных. Кроме этого, показана в таблице отличительные характеристики по эффективности предлагаемого теплогенератора «ЭФИ» от (всех) других нагревателей.
Ключевые слова: тепло, энергия, электрический ток, скорость, масса, жидкость (вода), температура.
HEAT GENERATOR "EFI" IN FLOW MEDIUM Akmatov B.J.
Akmatov Baatyr Joroevich - PhD in technicals, Associate Professor, ENERGY DEPARTMENT, ELECTRIC POWER DEPARTMENT, OSH TECHNOLOGICAL UNIVERSITY NAMED AFTER ACADEMICIANM.M. ADYSHEV, OSH, REPUBLIC OF KYRGYZSTAN
Abstract: the significance of the flow-through medium (over a certain volume in time) of water (liquid) when supplying the population with thermal energy and hot water is noted. Therefore, this article shows that in such conditions the use of electrical energy is most effective when the heat generator "EFI" is operating, and this is confirmed by experimental data. The analysis was carried out on the basis of the experimental data obtained using the "EFI" heat generator for heating water (liquid) and for obtaining thermal energy from water. As a result of the analysis carried out (that the calculated results) proves that, the use of several similar devices proposed by the connection in series is more effective than those connected in parallel. In addition, the table shows the distinctive performance characteristics of the proposed heat generator "EFI" from (all) other heaters.
Keywords: heat, energy, electric current, speed, mass, liquid (water), temperature.
УДК: 621.313.322
Одними из насущных направлений в общественной жизни являются горячее водоснабжение и использование тепловой энергии. Хотя за последнее время выполнено много работ (изготовление различных устройств по многим направлениям, которые применяются для систем отопления и получения горячей воды) в этой области и уже применяются, однако они полностью не отвечают современным требованиям.
А если учесть экологические проблемы, тогда имеет преимущество применение электрических нагревателей в системах отопления и снабжения населения горячей водой. Однако нельзя сказать, что в указанном отраслевом направлении они всегда соответствуют требованиям, так как во многих случаях не удовлетворяют требования
условий нагрева воды в стационарном и проточном состоянии. Имеется необходимость нагрева определенного объема воды до соответствующей температуры, её потребления и в то же время непрерывного повторения этого процесса (в случаях частого потребления горячей воды (бани, рестораны и т.п.)). При рассмотрении в этом направлении имеют место два недостатка:
1. Для нагрева определенного объема воды до требуемой величины температуры необходимо некоторое время.
2. Во многих случаях какая-то часть нагретой воды не расходуется, то есть нагретая вода полностью не расходуется или имеет место недостаток потребляемой горячей воды.
В этом случае является действительностью расход энергии на нагрев неизрасходованной воды, а также отметим безусловную необходимость производства оплаты за и потребленную энергию.
В целях ликвидации таких недостатков важна проблема достижения увеличения температуры определенного объема (массы) воды за 1 секунду времени до требуемой соответствующей величины, то есть целесообразно достижение нагрева определенного объема проточной воды до необходимой температуры за 1 секунду.
В настоящее время имеются применяемые в этом направлении устройства [ 1, 2]. Однако, учитывая принцип работы и КПД этих устройств [3], достижение эффективного применения электрической энергии, непосредственно воздействующей на нагрев вещества, является требованием времени. Подходящим для выполнения этого требования считается тепловой генератор «ЭФИ», так как известно из экспериментов, что в этом устройстве на основе процесса электрофизической ионизации посредством электрической энергии эффективно получают тепловую энергию в самой нагреваемой воды (жидкости) при её стационарном состоянии [ 4]. Поэтому выполнены соответствующие эксперименты в целях применения теплового генератора «ЭФИ» и для проточной среды. Полученные данные приведены в таблице 1.
Таблица 1. Полученные в экспериментах данные по нагреву воды (жидкости) в тепловом
генераторе «ЭФИ»
№ п/п Подаваемое напряжение (В) Скорость подтекающей для нагрева воды (г/сек.) Температура подтекающей для нагрева воды (11°С) Температура нагретой воды (12°С) Разность температур (Л^С) Величина теплоты, получен-й водой ЛQ/t (кДж/сек)
1 2 3 4 5 6 7
Агуучулук шартта В проточной среде
1 214,5 18,56 (66,816л/саат) 16 46 30 2,34
2 241,0 20,83 (75,0 л/саат) 18 58 40 3,5
Если рассматривать данные первой строки таблицы № 1, то экспериментальные данные доказывают, что температура 18,56 грамм воды за 1 секунду повышается на 30 градусов. А если произвести пересчет на 1 час, то экспериментальные данные доказывают повышение 66,816 кг воды на 300С.
А нагрев воды (жидкости) в стационарных условиях в устройстве нагрева на основе процесса "ЭФИ" рассмотрен в работе [5]. По полученным здесь экспеиментальным данным для повышения температуры 6 кг воды на 10С потребуется 3,47 секунды времени.
Значит, проведем соотвествующие вычисления. Если взять по полученным данным, то 25200/3,47= 7262,248 Дж/сек. Если температуру тепла повысить на 300С, то его масса будет равна следующему:
т= 7262,248/(4200х30)=0,2576368876 кг= 57,6369 г/сек.
Если произвести пересчет полученных результатов на 1 час, тогда имеется основание поверить в повышение температуры 207,5 кг воды на 300С. Здесь, как доказывают соответствующие расчеты по полученным экспериментальным данным, мы можем
удостовериться, что по сравнению с нагревом воды (жидкости) в одном вышеуказанном устройстве при проточных условиях нагрев воды (жидкости) при стационарных условиях в 3,1 раза выше. Так как доказано, что при работе устройства, результативно вырабатывающего тепловую энергию из жидкости на основе электрофизической ионизации, при повышении температуры воды на 300С тепловую энергию получают в зависимости от температуры нагреваемой воды (жидкости) [6]. Нагрев воды (жидкости) в таком устройстве основан на величине изменения внутренней энергии воды в определенном объеме данной нагреваемой воды и, как результат, на закономерности скорости движения этой массы. Поэтому в таком устройстве эффективно получают тепловую энергию из воды (жидкости).
Следовательно, при нагреве воды (жидкости) в большом объеме, применяя устройства, эффективно получающие тепловую энергию из воды (жидкости) на основе процесса электрофизической ионизации, по сравнению с параллельным соединением более эффективно применение последовательного соединения нескольких таких устройств, то есть соответствующие расчеты показали большую экономию электрической энергии, расходуемой на нагрев воды (жидкости).
Применяя устройство нагрева воды (жидкости) на основе процесса электрофизической ионизации и используя его в целях получения тепловой энергии, полученные результаты сравним с другими нагревательными устройствами [7].
По полученным экспериментальным данным проведены соответствующие расчеты, результаты внесены в 9 графу таблицы № 2 (взяты для стационарных условий).
Таблица 2. Сравнение при 5 т/сутки расхода горячей воды в системе отопления
№ п/п Наименование СВНУ, СВНУ с ТН Электрический нагреватель В системе отопления В угольн ой печи В жидкой топливной печи В газовой печи Тепловой генератор «ЭФИ»
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Стоимость 740
1 устройства, тыс.руб. 524 45 100 290 110 175 2,9x3
Стоимость 1 м3 89
2 горячей воды, руб./м3 76 120/87* 173 109 196 77 86,9
Примечание: *по тарифу ночной работы электрокотла
Согласно данным таблицы № 2 для обеспечения 5 тонн горячей воды в сутки достаточно применение параллельного соединения устройств (технический показатель для указанной величины устройства в 1 строке таблицы № 1), нагревающих воду на основе процесса электрофизической ионизации, в количестве 3 штук.
Если сравнить с данными второй строки таблицы №2, то доказывается, что в устройстве, эффективно получающем тепловую энергию из воды (жидкости) на основе процесса электрофизической ионизации, стоимость нагрева 1 м3 воды ниже.
На основе выше изложенного выводим
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Более результативно нагревание воды (жидкости) при ее стационарных условиях в устройстве, эффективно получающем тепловую энергию из воды (жидкости) на основе процесса электрофизической ионизации.
2. Более целесообразно нагревание воды (жидкости) при последовательном соединении по сравнению с параллельным соединением теплового генератора «ЭФИ», считающегося новым поколением изготовленных электрических нагревателей, основанных на процессе электрофизической ионизации.
3. В тепловом генераторе «ЭФИ», эффективно вырабатывающем тепловую энергию в воде (жидкости) на основе процесса электрофизической ионизации, на нагрев расходуется
мало времени и в сравнении со всеми другими устройствами нагревания воды более экономичен.
Список литературы /References
1. Цивинский С.В. Способ работы кавитационного устройства для отопления индивидуальных зданий. Патент РФ 2313036 [Электронный ресурс]. Режим доступа: http:/www.findpatent.ru/patent/231/2313036.html (дата обращения: 02.02.2017.)
2. Шаубергер В. Энергия воды. М.: Яуза, Эксмо. 2007. -320 с.
3. Осипенко Б.С. О коэффициенте полезности действия. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.afuelsystems.com/arhdoc/400%25.pdf (дата обращения: 12.04.2018 г.).
4. Акматов Б.Ж. Электрофизикалык иондоштуруу (ЭФИ) ыкмасында суюктуктан жылуулук энергиясын ендуруунун эффективдуулугу [Текст]/ Б.Ж. Акматов // -Ош: 2015. Журнал «Весник» ОшГУ., -№1, -с.152-157. [Электронный ресурс]. Режим доступа: www.oshsu.kg/univer/temp/url/ilim/2015-1.pdf (дата обращения: 12.04.2018 г.).
5. Акматов Б.Ж. Условия эффективного производства тепловой энергии в устройстве электрофизической ионизации [Текст]// Б. Ж. Акматов / Журнал «Проблемы современной науки и образования», г.Иваново 2017. №7, Стр. 27-30.
6. Патент 1824, Кыргыз Республикасы, МПК7 24H 1/20. Электрофизикалык иондоштуруунун негизинде суюктуктан жылуулук энергиясын натыйжалуу иштеп чыгуучу тYЗYЛYш [Текст]/ Б.Ж. Акматов, Ы. Ташполотов; Кыргызпатент. №20150051.1; арыз 27.04.2015; жаряланган 2016, Бюл. №2 (F белYГY, 24H 1/20).
7. Пантелеев В.П. Возможности использования возобновляемых источников энергии в системе энергообеспечения объектов здравоохранения: Справочно-методическое пособие/ В.П. Пантелеев, И.А. Аккозиев, М.К.Торопов, И.И. Галанина, А.И. Буюклянов. Б.: 2011. -80 с.
