Спосіб одержання тепла

1 Спосіб одержання тепла шляхом формування вихрового потоку води і забезпечення каві Винахід належить до теплотехніки, зокрема до способів одержання тепла, яке виникає інакше, ніж в результаті спалювання палив ВІДОМІ фрикційні способи одержання тепла для нагріву рідин, які полягають у тому, що тепло отримують в результаті тертя одне об одне або об рідину твердих тіл, які приводять в рух у посудині з рідиною Наприклад за А С СРСР №1627790, МКВ F24J3/00, Бюл №6, 1991 р ВІДОМІ також пдродинамичні (струменеві) способи нагріву рідин, при яких тепло одержують за рахунок дії струмин рідини одна на одну або на механічні перешкоди, які розташовують на путі струмин При цьому в тепло перетворюється частина кінетичної енергії струмин як за рахунок тертя їх потіку о перешкоди, так і за рахунок ударних дій при кавітаційних процесах, які виникають при цьому [Акунов В Струйные мельницы - М Машиностроение, 1967, -299 с ] Вадою цих способів є те, що через низький ККД обладнання, яке використовують, та втрати енергії вихід теплової енергії, яку уносить нагріта рідина, нижче від витрат електричної або механічної енергії, яку споживає насос, що нагнітає рідину в пристрій для здійснення способу Тобто ефективність нагріву менша одиниці Але в останні роки з'явився ряд способів одержання тепла, ефективність яких більша одиниці Найбільш ефективний з них спосіб, який був описаний у [Колдамасов А И Журнал технической физики, 1991, т 6 1 , №2, с 188-190] Він полягає в тому, що в воду, яку очистили від солей до пито таційного режиму його плину при резонансному підсиленні в цьому потоку звукових коливань, що виникають, який відрізняється тим, що воду в вихровий потік подають при температурі вище 63°С, ліпше при 63-70°С 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що попередній нагрів води до температури 63°С здійснюють теплом, яке одержують тим же способом при циркуляції води по замкненому контуру без відбирання від неї тепла, яке одержують 11 1Д мого опору 10 - 10 Ом»м , додають до 1% важкої (дейтерієвої) води (операція додання важкої води описана в публікації [А Колдамасов Ядерный реактор на столе - "Техника - молодежи", 2000, №1, с 131) і за допомогою шестерінчастого насосу, який розвиває напір до 7МПа, подають цю воду в приєднану до насосу камеру (відрізок труби зі скла або оргскла), в якій розташован вкладиш з оргскла або іншого діелектричного матеріалу з отвором (філ'єрою) в ньому, який СПІВВІСНИЙ з всією камерою і має діаметр 1 - 2мм Коли вода проходить через філь'єру, вона сама закручується в турбулентний потік При цьому біля країв отвору виникає кавітація, и резонансно посилюють Для цього підбирають швидкість обертання шестерінчастого насосу такою, при якій поштовхи у воді, які виникають при змиканні кожної пари зубів шестерень насосу і повторюються із частотою 1 - 5кГц, входять у резонанс з власним звуковим коливанням стовпа води між насосом та вкладишем При цьому біля країв отвору філь'єри з'являється свічення, яке обумовлено електричними явищами, що супроводжують кавітацію 3 області свічення випромінюється і рентгенівське випромінювання, потужність дози якого біля камери досягає 1мкР/сек при енергії у-квантів до О.ЗМеВ, а також нейтронне випромінювання з густиною потоку нейтронів біля поверхні камери (на відстані «10см від філ'єри) до 40 см 2/сек при енергії нейтронів до ЗМеВ Остання обставина вказує на те, що в області свічення відбуваються ядерні реакції між ядрами О ю C O Ю 47535 атомів дейтерію 2 Д + 2 Д -» 3Не + п + 3,26МсВ (1) Вода після філ'єри виявляється нагрітою, тоді як на вхід насосу и подають при кімнатній температурі Калориметрія води вказує, що при потужності насосу 10кВт вода, що виходить з філ'єри, несе з собою до 200кВт теплової потужності Появу додаткового тепла, КІЛЬКІСТЬ ЯКОГО за даними публікації [А Колдамасов "Техника - молодежи", 2000, №1, с 13] майже в 20 разів більше тієї КІЛЬКОСТІ тепла, яке могло б з'явитися за рахунок перетворення у тепло механічної енергії руху води, яку подають насосом, можна пояснити тільки виділенням енергії ядерних реакцій, що відбуваються при цьому Але при виході нейтронів з сумарною інтенсивністю иЮсек 1 , яку зареєстровано експериментальне, вихід теплової енергії, яке одержують за рахунок ядерної реакції (1), згідно з рівнянням цієї реакції, не може перевищувати 5 х 10 10Вт Це вказує на те, що поява додаткового тепла не може пояснюватися лише реакцією (1) Не виключено, що при цьому йдуть і ІНШІ ядерні реакції, які не супроводжуються випромінюванням нейтронів, але виділяють додаткове тепло Докладніше про те, які конкретно ядерні реакції можуть відбуватися за цих обставин, говориться у книзі [Потапов Ю С , Фоминский Л П Вихревая энергетика и холодный ядерный синтез с позиций теории движения -Кишинев-Черкассы, «ОКО-Плюс», 2000 -397 с ] Гарячу воду? що виходить з описаного пристрою, направляють в теплообмінник, де з неї знімають одержане тепло, наприклад у вигляді теплої води для обігріву житлових приміщень, або шляхом випарування аміаку для приведення його парою в обертання турбогенератора, який виробляє вторинну електроенергію А високочисту воду, яка охолонула в теплообміннику, направляють на доочистку за допомогою іонообмінних смол і повертають по замкненому контуру в посудину, з якої и знову подають насосом в камеру з філ'єрою Вадою цього способу є необхідність постійно доочшцувати воду, яка циркулює по замішеному контуру, щоб підтримувати и питомий опір в межах Ю 1 1 - 10 14 Ом»м А іонообмінні смоли, за допомогою яких здійснюють очистку, звично не терплять високих температур Тому воду перед подачею її в пристрій доочистки додатково охолоджують до кімнатної температури, або намагаються охолодити и до такої температури в тому теплообміннику, за допомогою якого знімають з неї вироблюване тепло, яке направляють на корисне використання Для цього використовують низькокиплячі рідини, такі, як аміак або фреон, в якості теплоносіїв вторинного контуру Охолоджування води в теплообміннику до кімнатної температури веде й до зменшення витрат високочистої води в робочому контурі, що зменшує навантаження на пристрій доочистки води Другим недоліком відомого способу є підвищений рівень нейтронного та рентгенівського випромінювань, які роблять цей спосіб радіаційно небезпечним і вимагають наявності біологічного захисту від іонізуючих випромінювань Зменшення виходу нейтронів спостерігається при зменшенні добавок важкої води до високочистої води, яку використовують в описаному способі Але при цьому зменшується і вихід вироблюваного тепла Найбільш близьким до рішення, що заявляється, відомим технічним рішенням (прототипом) є спосіб одержання тепла, який був описаний в патенті РФ №2045715, МКВ F25B29/00 автора Потапова Ю С , що опублікований 10 10 95 р в Бюл №28 Згідно З ЦИМ способом воду будь-якої чистоти (наприклад технічну) за допомогою насоса, який розвиває напір до 5 - батм , подають на вхід вихрової труби, аналогічної ВІДОМІЙ вихровій трубі Ранке, яка описана в патенті США №1952281 від 1934 р За допомогою вхідного равлика вихрової труби воду закручують у вихровий потік, який направляють в циліндричну частину вихрової труби, де вода переміщується, швидко обертаючись, від и холодного входу до гарячого виходу У гарячому КІНЦІ вихрової труби перед и отвором розташовують пристрій для гальмування, який має декілька ребер, радіальних до ВІСІ труби Вони закріплені на центральній втулці, яка співвісна з трубою При гальмуванні обертання вихрового потоку води на ребрах цього пристрою виникає кавітація Звукові коливання, які супроводжують її, підсилюються на частотах, резонансних з власними частотами звукових коливань стовпа води в циліндричній частині вихрової труби як у резонаторі При цьому кавітація посилюється і виникає розвинута сонолюмінесценція В результаті цих ефектів, а також в наслідок тертя об стінки труби і гальмувального пристрою вода нагрівається, і на виході з вихрової труби и температура підвищується Вона може підвищуватися аж до температури кипіння води При цьому витрата електроенергії, яку споживає двигун насоса, що подає воду в вихрову трубу, складають всього 0,7 - 0,8кВт на кожний кВт вироблюваної теплової потужності, яку уносить гаряча вода Це говорить про те, що в описаному теплогенераторі, який вже поставлено на серійне виробництво на деяких підприємствах СНД і виробляється в десятках модифікацій для обігріву житлових і промислових приміщень та одержання гарячої води для побутових і технологічних потреб, також відбувають реакції ядерного синтеза, які ведуть до появи додаткового тепла Але зареєстрований вихід нейтронів при роботі вихрового теплогенератора Потапова не перевищує рівня природного фону, а рівень дози іонізуючого випромінювання від вихрової труби теплогенератора не на багато перевищує рівень природного фону (в 3 - 4 рази нижче граничної допустимої діючими нормами радіаційної безпеки НРБ-87 дози для населення, не пов'язаного у своїй професійній ДІЯЛЬНОСТІ з іонізуючим випромінюванням) Це забезпечує радіаційну безпеку під час використання теплогенераторі в Потапова Розрахунки енергетичного виходу ядерних реакцій, які відбуваються у вихровій трубі теплогенератора, здійснені в книзі [Потапов Ю С , Фоминский Л П Вихревая энергетика и холодный ядерный синтез с позиций теории движения -Кишинев-Черкассы «ОКО-Плюс», 2000, 397 с,], підтверджують можливість одержання вказаної КІЛЬКОСТІ додаткового тепла при такому зареєстрованому виході у-випромінювання Гарячу воду, що виходить з вихрової труби теплогенератора, можна або безпосередньо подава 47535 ти споживачу гарячої води (в душові, кухні, мийки тощо), або знімати з неї тепло за допомогою теплообмінника, а саму воду повертати по замкненому контуру на вхід насоса для повторної подачі її у вихрову трубу теплогенератора У першому випадку відпадає необхідність в теплообміннику і збільшується коефіцієнт використання тепла Тому споживачі частіше використовують першу схему, яка ще й простіша у виконанні, та використанні При неї на вхід насоса теплогенератора, увесь час подають свіжу воду, яка має кімнатну або ще нижчу температуру (температуру водопровідної води) Вадою описаного відомого способу виявляється зрівнянно низька ефективність нагріву води Так, за даними багаторічного досвіду експлуатації вихрових теплогенератора "ЮСМАР" (ТУ У24070270, 001-96), на які існує сертифікат Росе RU МХОЗ С 00039 від 03 01 98 , відношення теплової потужності, яку виробляють ці теплогенератори, до електричної потужності, яку вони споживають (так звана ефективність), не перевищує 1,7, що набагато нижче ефективності експериментальної установки Колдамасова, описаної вище, але не поставленої на серійне виробництва через вказані и недоліки Ефективність нагріву води вихровим теплогенератором збільшується, коли в його воду добавляють важку воду, як це описано в [Bazhutov Y N , Koretsky V Р , Kuznetsov А В , Potapov Y S , Nikitskiy V Р, Nevezhin N Y , Saumn E E, Kordukevich V O , Titenkov AF//ICCF-6, October 1996, Japan, p 387-391 ] Але збільшення виходу тепла при цьому супроводжується зростанням виходу нейтронів з вихрової труби до величини, яка перевищує природний фон Це збільшує радіаційну небезпеку теплогенератора та вимагає використання добавок дорогої і дефіцитної важкої води В основу винаходу поставлено задачу в способі отримання тепла шляхом зміни і уточнювання інтервалу температур води, яку використовують для виробництва тепла, забезпечити збільшення ефективності виробництва тепла і зменшення радіаційної небезпеки опромінювання нейтронами при одночасному спрощенні технологічного процесу ПІДГОТОВКИ ВОДИ Ця задача досягається тим, що у відомому способі одержання тепла, який полягає у формуванні вихрового потоку води і забезпеченні кавітаційного режима його плину при резонансному підсиленні в цьому потіку звукових коливань, що виникають, воду в вихровий потік подають при температурі вище 63°С, ліпше при 63 - 70°С Поставлена задача досягається також тим, що попередній нагрів води до температури 63°С здійснюють теплом, яке одержують тім же способом при циркуляції води по замкненому контуру без відбирання від неї тепла, яке одержують На підставі експериментальних даних виявлено, що при поступовому підвищенні температури води, яку подають до входу вихрової труби теплогенератора, ефективність виробництва ним тепла стрибком підвищується при досягненні температури 63°С і залишається такою ж високою при подальшому підвищенні температури води, яку пода ють до входу вихрової труби, аж до температури кипіння води Це веде до зменшення споживання електроенергії електродвигуном насоса теплогенератора Виявлений ефект обумовлюється мабуть тим, що при температурі «60°С існують екстремуми на графіках залежності від температури адіабатичної стисловості води і швидкості звуку в ній (див наприклад [Домрачев Г А и др «Журнал физической химии» 1992, т 66, №, с 851-855] При перевищенні вказаної температури ці величини починають змінюватися зі зростанням температури вже в напрямку, протилежному тому, в якому вони змінювалися до цієї температури Крім того, в тій же публікації вказано, що при підвищенні температури води в ній зостається вже менше кригоподібних молекулярних асоціатів (ЬІ2О)»п, і при 65°С всі вони виявляються розірваними тепловим рухом молекул Усе це, мабуть, якось зменшує імовірність протікання в воді ядерної реакції (1) і підвищує імовірність здійснення в ній ядерних реакцій Р + 1 Н + е ^ 2 f l + V e + 1,953MeB (2) 3 (3) Д+Р^3Не+у+5,49МеВ 2 3 або Д + є + Р -» 3 Т + Ve + 5,98МеВ (4) Ядерні реакції (2) та (4) раніше не були ВІДОМІ фізикам і вперше описані в книзі [Потапов Ю С , Фоминский Л П Вихревая энергетика и холодный ядерный синтез с позиций теории движения - Кишинев-Черкассы «ОКОПлюс», 2000, - 397 с ) В результаті реакції (2), яка супроводжується випромінювання нейтрино Ve, відбувається синтез дейтронів 2 Д з ядер атомів протія 1 Н, протонів Р і електронів є , які існують в молекулах води Дейтрони, що синтезуються, частково витрачаються в реакціях (3) і (4), в результаті яких виникають ядра атомів гелія-3 і тритія 3Т, що залишаються у воді разом з рештою дейтронів А нейтрино і жорсткі укванти з енергією до 5,49МеВ, які народжуються при цьому, випромінюються з води Ядерні реакції (2) і (3) і є, напевно, основним джерелом додаткового тепла, яке виробляється теплогенератором і йде на нагрів води, тому що в реакції (4) майже вся енергія цієї реакції уноситься випромінюваними нейтрино, які практично не затримуються речовиною і улітають крізь воду, стінки апаратів і будьякі перепони Можна припустити, що з підвищенням температури води вище 63°С особливо зростає швидкість ядерних реакцій (2) і (3), які ведуть до синтезу нерадюактивних дейтерія та гелія-3 При цьому ймовірність здійснення ядерної реакції (1), яка супроводжується випромінюванням особливо небезпечних для здоров'я людей нейтронів, залишається малою Жорстке у-випромінювання з енергією квантів 5,49МеВ, яке народжується при ядерній реакції (3), було зареєстровано експериментально при роботі вихрового теплогенератора на звичайній воді [Потапов Ю С , Фоминский Л П Вихревая энергетика и холодный ядерный синтез с позиций теории движения -Кишинев-Черкассы "ОКО-Плюс", 2000, - 397 с ] Але ці у-кванти здійснюють низький рівень дози іонізуючого випромінювання навіть безпосередньо поруч з вихровою трубою теплогенератора, тому що мають велику довжину пробігу в воді і в повітрі Тому підвищення інтенсивності ядерних реакцій (3) при здійсненні запропоновано 47535 го винаходу хоч і супроводжується деяким збільшенням дози іонізуючого випромінювання, але вона при використанні звичайної води в вихрових трубах не перевищує найбільш припустимої нормами радіаційної безпеки НРБ-87 для населення, не пов'язаного в своїй фаховій ДІЯЛЬНОСТІ З іонізуючим випромінюванням Інтенсивність же нейтронного випромінювання з вихрової труби при цьому практично майже не зростає і залишається на рівні природного фону Винахід, який пропонується, позбавляє і від необхідності добавляти важку воду і в воду, яку використовують при роботі пристрою Колдамасова, що робить його працездатним при роботі на звичайній дистильованій воді високої чистоти і спрощує тим самим технологію підготовки води При цьому вихід нейтронного випромінювання при роботі пристрою Колдамасова зменшується до рівня природного фону, чим досягається зниження радіаційної небезпеки Усе це забезпечує досягнення поставленої задачи винаходу Нижню границю рекомендованого інтервалу температур 63°С для води, яку подають у вихровий потік, вибрано з тих міркувань, що при температурі води нижче 63°С зростання ефективності не спостерігається з підвищенням температури води Верхня границя фактично дорівнюється температурі кипіння води, тому що аж до цієї температурі ефективність роботи теплогенератора зостається стільки ж високою, як і при 63°С Але чим ближче температура води, яку подають у вихровий потік, до температури и кипіння, тим меншим зостається робочий інтервал температур для нагріву цієї води одержуваним теплом, і тим більші потрібні витрати води для виносу нею тепла з теплогенератора А це при здійсненні способу в пристрої Колдамасова веде до зростання потрібної потужності насоса і до зростання витрат дорогої високочистої води Та і пропускна здатність філь'єри в цьому пристрої обмежена За цих причин рекомендований інтервал температур води, яку подають у вихровий потік, обмежено зверху температурою 70°С Запропоноване другим пунктом формули винаходу здійснення попереднього нагріву води до температури 63°С теплом, вироблюваним в тому ж теплогенераторі при циркуляції води в ньому по замкнутому контуру без відбирання від неї одержуваного тепла дозволяє відмовитись від необхідності використання додаткових джерел нагріву (електропідігрівачів тощо), що спрощує технологічну схему підготовки води і конструкцію установки Для одержання тепла за пропонованим способом здійснюють такі операції 1 Беруть звичайну воду технічної чи іншої чистоти Воду підвищеної чистоти, яка має питомий опір 10 11 - 10 14 Ом»м, використовують лише при здійсненні способу за допомогою пристрою Колдамасова, який був описаний в [Журнал технической физики, 1991, т 61, №2, с 188 - 190], або аналогічного йому 2 Підігрівають приготовлену воду до 63 70°С Підігрів можна здійснювати електропідігрівачем, який працює за рахунок джоулева тепла, або за допомогою іншого джерела тепла Але ліпше здійснювати підігрів води теплом, яке одержують пропонованим способом при циркуляції цієї води 8 по замкнутому контуру без відбирання від неї вироблюваного тепла 3 Заповнюють підігрітою водою посудину для води вихрового теплогенератора Потапова, який був описаний в патенті РФ №2045715 МКВ F25B29/00, опублікованим 10 10 95 в Бюл №28, або пристрою Колдамасова, описаного в [ЖТФ, 1991, т 61, №2, с 188-190], або іншого аналогічного пристрою 4 За допомогою насоса подають воду з посудини в пристрій для формування вихрового потоку води, наприклад в равлик вихрової труби теплогенератора Потапова, або в філ'єру установки Колдамасова 5 Підбором величини напору води, швидкості обертання насоса чи довжини стовпа води перед філ'єрою або у вихровій трубі забезпечують кавітаційний режим плину вихрового потока при резонансному підсиленні в цьому потіку звукових коливань, що виникають в ньому 6 Направляють нагріту воду, яка виходить з пристрою для одержання тепла, в теплообмінник, за допомогою якого знімають з цієї води одержане тепло і використовують його у споживача тепла, або використовують нагріту воду безпосередньо у споживача 7 Повертають воду, яка охолонула в теплообміннику, по замкнутому контуру в посудину для води, звідки и знову подають насосом у пристрій для формування вихрового потіка При використанні пристроя Колдамасова перед поверненням води в посудину здійснюють доочистку и для під1114 тримання питомого опіру в межах Ю -10 Ом»м 8 Приймають заходи для того, щоб вода в посудині пристрою не охолонула до температури нижче 63°С Приклад 1 Беруть звичайну прісну воду технічної чистоти при кімнатній температурі в КІЛЬКОСТІ 100 літрів і заповнюють нею посудину для води та весь перший (робочий) контур вихрового теплогенератора "Юсмар-2М" (ТУ У 24070270, 001-96), який був описаний в патенті РФ №2045715 МКВ F25B29/OO За допомогою насосу марки 1ЦГ 12,5/50-4-2 цього теплогенератора, який має електродвигун з потужністю 4 кВт, подають воду з посудини до входу вихрової труби теплогенератора, аналогічній ВІДОМІЙ вихровій трубі Ранке, розвиваючи тиск до батм У завитці равлика вихрової труби потік води закручується у вихровий потік, який надходить далі у циліндричну частину вихрової труби, що має діаметр 76мм і довжину 800мм В ній вихровий потік, обертаючись, переміщується вздовж стінок труби до и гарячого кінця, перед отвором якого встановлено пристрій для гальмування Він складається зі втулки, СПІВВІСНОІ з трубою, та приварених до неї 8 ребер - сталевих пластинок, що розташовані в площині ВІСІ труби радіально до цієї ВІСІ На ребрах гальмувального пристрою обертання вихрового потоку гальмується В результаті на краях ребер виникає кавітація Звукові коливання, що народжуються завдяки їй, підсилюються на резонансній частоті 1,9кГц, яка відповідає частоті власних звукових коливань стовпа води в вихровій трубі, що працює як резонатор При цьому виникає сонолюмінесцентне свічення води в трубі і вона зігрівається Воду, яка 47535 надходить з вихрової труби нагрітою до температури, трошки більшої, ніж початкова, повертають по трубопроводу в посудину для води, звідки її знову подають насосом на вхід вихрової труби теплогенератора Циркулюючи так по замкненому контуру, вода поступово нагрівається теплом, яке виробляє теплогенератор При сумарній масі води в замкненому контурі 100кг темп и нагріву складає 4°С за кожні 5 хвилин роботи теплогенератора при температурі води на вході вихрової труби до 63°С Коли температура води в посудині з водою досягає 63°С, темп нагріву води різко підвищується без підвищення споживання електроенергії двигуном насоса і залишається таким же високим при подальшому підвищенні температури води в посудині з початковою водою аж до температури кипіння води при даному її тиску (100°С при відкритій кришці горловини посудини з водою, завдяки чому тиск в ній дорівнює атмосферному) Результати вимірювання темпу зростання температури води в посудині з початковою водою з часом роботи теплогенератора наведені в таблиці 1, в якій приведені і вирахувані за результатами цих вимірювань значення ефективності роботи теплогенератора, Останню визначали як відношення зростання тепловмісту в воді замкненого контуру за час між двома вимірюваннями до затрат електричної енергії, яку споживає двигун насоса теплогенератора за цей час Результати експериментів підтверджує протокол випробувань, копія якого додасться Приклад 2 Беруть таку ж воду, як в прикладі 1, і здійснюють над нею усі операції, описані в прикладі 1, з тою ВІДМІНОЮ, що після нагріву води в робочому контурі теплогекератора до 90°С цю воду направляють не зразу в посудину дня початкової води, а подають її по трубопроводу в теплообмінник, де вона віддає частину свого тешіа водопровідній воді, яку подають з витратою 160 літрів на годину у другий контур теплообмінника і нагрівають там від кімнатної температури (20°С) до 60°С Нагріту воду з другого контуру використовують для побутових потреб в пральні А воду первинного (робочого) контуру, охолонену в теплообміннику до 86 - 88°С, повертають по трубопроводу в посудину початкової води, звідки и знову за допомогою насосу нагнітають у вихрову трубу теплогенератора Приклад 3 Беруть таку ж воду, як у прикладі 1, і нагрівають її до температури 63 - 65°С за допомогою електропідігрівача, який виробляє джоулеве тепло Потім запивають цю воду в КІЛЬКОСТІ 100 літрів у посудину для початкової води і в робочий контур теплогенератора "Юсмар-2М" Усі ІНШІ операції здійснюють так само, як і в прикладі 2, і одержують такі ж результати по виробництву теапа, як і в прикладі 2 Приклад 4 Беруть таку ж воду, як і в прикладі 1, і здійснюють усі операції так само, як і у прикладі 1, з тією ВІДМІНОЮ, що використовують теплогенератор "Юсмар-ЗМ", який має насос з потужністю електродвигуна 11 кВт Після досягнення температури цієї води 70°С и направляють по трубопроводу в систему водяного опалювання котеджу Коли вода пройде радіатори водяного опалення і від 10 дасть за їх допомогою частину свого тепла в повітря приміщень котеджу, вона повертається по трубопроводу в посудину для початкової води вже при температурі 65 - 67°С Із посудини початкової води и за допомогою насосу теплогенератора знову подають у вихрову трубу теплогенератора Після виходу на робочий режим (70°С) теплогенератор виробляє 22кВт теплової потужності При цьому його ефективність досягає 2 Приклад 5, Беруть звичайну дистильовану воду (бідистилят) без будь-яких добавок І за допомогою іонообмінних смол доочищують її до підвищення питомого опору цієї води електричному току до 1012Ом»м За допомогою електрокип'ятильника, який виробляє джоулеве тепло, нагрівають цю воду до температури Ті вказаній в таблиці 2, і запивають цю воду в КІЛЬКОСТІ 20 літрів у посудину початкової води установки Колдамасова, яка описана в [ЖТФ, 1991, Т 61, №2, а 188-190] Шестерінчастий насос цієї установки, яка має електродвигун, що споживає потужність до 5кВт, нагнітає воду з вказаної посудини в камеру (відрізок труби з оргскла), яка приєднана до насосу, і розвиває в ній тиск до 7МПа В камері розташован вкладиш з ебонітової пластинки, що має толщину 25мм і отвір в ньому діаметром 2мм Коли вода проходить під тиском через цей отвір, вона мимовільно завихрюється на нерівностях отвору в турбулентний потік При цьому біля вхідного краю отвору виникає кавітація Воду, що пройшла через цей отвір, направляють по трубопроводу в другу посудину для води, де замірюють її температуру Тг на виході з трубопроводу Змінюючи напругу на електродвигуні насоса, підбирають швидкість обертання шестерень насоса такою, при якій поштовхи води, які виникають при змиканні кожної пари зубів шестерень і повторюються з частотою, що регулюється в межах 1 - 5кГц, входять в резонанс з власними ультразвуковими коливанням стовпа води в камері між насосом і вкладкою («2кГц) Мить початку резонансу фіксують по появі яскравого свічення води біля вхідних країв отвору у вкладці, яке можна побачити крізь прозорий корпус камери 3 області свічення надходить і рентгенівське випромінювання, потужність дози якого, вимірювана універсальним дозиметром РУП-1 в ПОСЛІДОВНІ інтервали часу після виходу на резонанс, вказана в таблиці 2 При цьому вихід нейтронного випромінювання, що фіксується тим же дозиметром, не перевищує природного фону за весь час експериментів Із таблиці 2 видно, що коли температура води, яку подають в камеру, нижча чим 63°С, ефективність нагріву води в цьому пристрої, яку визначають як відношення теплової енергії, придбаної водою за час між двома послідовними вимірюваннями, до величини електричної енергії, яку спожив двигун шестерінчастого насосу за той же час, мало залежить від початкової температури води і складає 3 - 3,4 А коли початкова температура води перевищує 63°С, ефективність різко зростає і залишається такою ж великою і при подальшому підвищенні температури води аж до температури и кипіння 47535 11 12 Таблиця 1 Параметри і результати до прикладу 1 Час роботи, хвилини Температура води, иС Ефективність 0 20 10 28 1,4 20 36 1,4 ЗО 44 1,4 40 52 1,4 50 60 1,4 53 54 55 56 62,5 63,2 64,5 65,5 2,0 2,2 2,2 1,5 58 68 2,2 60 70 70,5 82,5 2,2 2,2 80 95,5 2,2 Таблиця 2 Параметри і результати до прикладу 5 Температура води Т-і, иС Температура води Тг, иС Доза, мкР/сек Ефективність 20 34 0,05 3,0 40 54 0,06 3,1 50 65 0,06 3,2 60 76 0,065 3,4 63 85 0,08 5,0 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 65 90 0,09 5,5 70 99 0,09 5,2