Электричество в кармане или как получить энергию из воды и воздуха

Сила водяного потока для выработки электроэнергии верой и правдой служит человечеству вот уже более 100 лет. Но что первое может придти на ум пользователям FORUMHOUSE когда речь заходит о гидроэнергетике? Обычно, воображение рисует циклопическое сооружение в виде гидроэлектростанции перегородившей реку.

А теперь представьте себе небольшую водяную турбину, изготовленную из современных композитных материалов, которую силами двух человек можно установить в водяной поток и мощности которой хватит на то чтобы запитать холодильник, телевизор и ноутбук. Звучит как фантастика, не правда ли? Но японские инженеры из компании Ibasei так не считают, анонсировав в прошлом году свою самую последнюю разработку – миниатюрную гидротурбину под названием Cappa.

Турбина не требует проведения земляных работ и может быть установлена в водяной поток на специальных креплениях. А при скорости потока в 2,0 м/сек, эта система может вырабатывать 250 Вт мощности.

По заявлениям представителей компании – в основе турбины используется диффузор особой формы, благодаря чему даже небольшой поток воды ускоряется, и вращает лопасти турбины, вырабатывая электрический ток.

Выработанная энергия преобразуется в электричество с помощью генератора. Затем, с помощью контроллера, постоянный ток преобразовывается в переменный, частотой в 50/60 Гц, который может быть использован в домашних условиях.

В этом разделе нашего форума вы сможете узнать все особенности использования инверторов.

Как надеются инженеры компании, при цене около 10000$ эта турбина станет незаменимой помощницей для частных домов. При необходимости, можно установить несколько таких турбин последовательно друг за другом, что существенно увеличит выработку электрического тока. Главное только, чтобы рядом с вашим домом протекала река.

Ловец ветра

Но что делать, если реки нет? Обратиться за помощью к ловцу ветра или, как его чаще всего называют ветрогенератору, но не к простому.

Все мы привыкли, что ветрогенератор вырабатывает электричество при помощи вращения лопастей. И, несмотря на то, что энергия ветра распространена практически повсеместно, её, зачастую не хватает для выработки электричества необходимой мощности.

Причина проста – эффективность лопастной установки практически достигла потолка. Но современные технологии не стоят на месте, и одной из новейших разработок компании из жаркого Туниса, Saphon Energy, стал ветрогенератор Saphonian. Отказавшись от лопастей, инженеры разработали ветрогенератор больше напоминающий спутниковую тарелку. Так в чём же заключается принцип работы этого устройства?

Поменяв турбину на парус, который имеет высокий коэффициент аэродинамического сопротивления, инженеры компании добились того, что парус, под действием потока ветра, совершает колебательные движения и, захватывая в два раза больше кинетической энергии, передаёт свои движения с помощью системы поршней – гидравлической системе, которая, вращая вал генератора, преобразовывает энергию в электрический ток.

Благодаря такому подходу, как заявляют представители компании, достигается практически бесшумная работа установки, степень выработки тока по сравнению с аналогичными по размеру установками вырастает в 2.5 раза, а стоимость ветрогенератора Saphonian почти в два раза меньше.

О самостоятельном строительстве установки для альтернативных источников электроснабжения дома подробно рассказано в этой статье.

Как показали предварительные испытания ветрогенератор, с диаметром паруса в 120 см, вырабатывает электроэнергию мощностью от 400 до 600 Ватт. И в данный момент инженеры компании работают над усовершенствованием конструкции установки.

Таким образом, с помощью современных технологий выбор источника альтернативной энергии существенно расширяется, что позволяет дать вашему загородному дому большую автономию и независимость от поставщиков энергоносителей.

Узнать больше об альтернативной энергии пользователи FORUMHOUSE могут из соответствующей ветки форума. В этой теме раскрывается вопрос использования ветрогенератора. Применение тепловых насосов обсуждается здесь.

А ознакомившись с этим видео вы увидите, как геотермальный насос обеспечивает теплом дом в случае отсутствия магистрального газа.

Добыча электроэнергии с помощью «летающих электростанций»

Силы природы намного превосходят те мощности, которыми обладает человечество. Вулканические извержения, сила ветра, тепло солнечного излучения, приливы и отливы, молнии — все эти факторы сосредотачивают в себе колоссальную мощь, разлитую вокруг нас.

В этой же статье мы попытаемся рассказать о нестандартных ветрогенераторах, которые для использования силы ветра — в буквальном смысле парят в воздухе!

Неслучайно, в течение многих веков, человечество использовало силы природы себе во благо, особенно в те периоды, когда оно ещё не обладало мощью механизмов и двигателей.

Особенно это применимо к силе ветра, той невидимый природный мощи, которая окружает всех нас. Сила ветра с давних времен использовалась человечеством как для приготовления пищи (например, для размалывания зерен в муку, мельницами), так и для передвижения, — когда моря бороздили сотнями веков парусные суда.

Несмотря на то, что современное время дает человечеству новые возможности по добыче энергии иными способами, в том числе самыми высокотехнологичными, среди которых можно назвать ядерную энергетику, человечество каждый раз с надеждой посматривает на ту природную мощь, которая до сих пор остается по большей мере незадействованный, — силу ветра.

Именно поэтому предпринимаются все новые и новые попытки по освоению этого неисчерпаемого океана, для чего применяются разнообразные ветрогенераторы.

Компании создают различные технологии и подходы к проектированию генераторов, что позволяет создавать генераторы как быстроходные, так и работающие на малых оборотах, но тем не менее, — обладающие высокой эффективностью. Первый тип генераторов используется в случае, если он планируется к установке в местности, обладающей быстрыми и мощными ветрами; второй тип предназначен для освоения медленных источников энергии, — например, горных полноводных рек.

Возвращаясь к энергии ветра, можно сказать, что основной проблемой данных генераторов является то, что ветер у земной поверхности является весьма нестабильной субстанцией. Он постоянно меняет свою силу и направление. Из-за этого, генераторы, установленные у земной поверхности, не могут достичь стабильной выработки электроэнергии и их мощность постоянно колеблется.

С этим пробуют бороться разнообразными методами, среди которых можно назвать:

установка генераторов на больших открытых пространствах, например, недалеко от берега, прямо в море;
подъём генератора на максимально допустимую современными технологиями высоту.

Для этого строят генераторные башни, которые, как правило, устроены по принципу стеблей растений: расширяются к низу и сужаются кверху. Эти конструкции позволяют устанавливать генераторы достаточно высоко над земной поверхностью и являются достаточно прочными, чтобы выдерживать вес, как самого генератора, так и давления ветра. Высота башен современных ветрогенераторных установок может достигать 180 и даже 200 м.

Читайте также:

Устройство вентилируемой кровли.

Источник картинки: www.wikipedia.org

Однако несмотря на все ухищрения, всё равно скорость ветра в приземном слое является плавающей величиной, поэтому ученые ищут разнообразные подходы для стабилизации отдачи от существующих генераторов.

Весьма перспективным в этом направлении является добыча энергией ветра с высот более 200 метров. Хотя, как можно видеть на приложенной картинке ниже, исследование белорусских ученых показывает, что на высоте уже в 160 метров происходит удвоение скорости ветра по сравнению с высотой в 10 метров.

Согласно некоторым исследованиям, скорость ветра на высотах 400 — 500 метров достигает 16-17 м/с летом, что соответствует шторму по шкале Бофорта; зимой же, скорость ветра усиливается до 18-19 м/с, что, по той же самой шкале Бофорта, соответствует сильному шторму.

Согласно исследованиям компании KiteGen, Землю окружают две полосы ветрового потока. Один находится в южном полушарии на широте Патагонии, а другой — в северном полушарии над Европой. Высота потока колеблется от 800 до 10 000 метров, а ширина — от 4 000 до 5 000 км. Средняя мощность ветра составляет около 2 кВт на квадратный метр.

Высотный ветер гораздо более сильный и постоянный, чем ветер на уровне земли, который интенсивен в очень немногих местах и на полной скорости всего около 1700 — 1800 часов в год, что ограничивает годовое производство энергии.

Причём, в отличие от приземных ветров, ветра на данной высоте являются достаточно стабильными и дуют постоянно.

Было бы обидно не попытаться использовать такую мощь, находящуюся прямо над нашими головами!

Makani была основана в 2006 году Солом Гриффитом, Доном Монтегю и Корвином Хардхэмом. «Макани» в переводе с гавайского означает «ветер».

В декабре 2016 года Makani впервые эксплуатировала прототип мощностью 600 кВт с размахом крыла 28 метров.

С августа 2018 года Макани эксплуатирует испытательный полигон энергетических воздушных змеев на Большом острове Гавайи.

Для того, чтобы достичь цели получения дешевой возобновляемой энергии, кайт-энергетическая система использует автономные привязные крылья, которые летают по круговой траектории и генерируют электричество с помощью ветровых турбин, установленных на основную часть крыла.

В феврале 2020 года Alphabet закрыла Makani. Компания заявила: «Несмотря на значительный технический прогресс, путь к коммерциализации длиннее и рискованнее, чем предполагалось».

В сентябре 2020 года Makani выпустила Energy Kite Collection — отчет из трех частей и сопровождающую его коллекцию репозиториев с открытым исходным кодом, журналов полетов и технических видео по проекту. Она также выпустила документальный фильм об этом проекте « Власть с неба: история Макани» и взяла на себя обязательство не предъявлять претензии в отношении своего патентного портфеля, что позволяет любому использовать ее патенты, не опасаясь судебных преследований.

Но данная компания не является единственной в попытке покорения «небесных батарей».

Итальянскими исследователями был создан стартап, под названием KiteGen, основатель которого провел большое время в наблюдении за кайтсерферами, и ему пришла в голову мысль, что большая энергия ветра, которую используют серферы, может быть применена в целях генерации электроэнергии.

Результатом его размышлений стала система, которая представляет собой генератор, установленный на земле, а также один или несколько воздушных змеев, подобных тем, на которых катаются кайтсерферы.

Источник картинки: www.kitegen.com

Управление данными воздушными змеями происходит при помощи компьютера.

Вкратце, система представляет собой генератор, установленный на земле, выносную штангу, к которой прикреплён летящий в воздухе воздушный змей, движение которого позволяет вращать штангу и приводить в движение генератор, связанный с ней.

Источник картинки: www.kitegen.com

По расчетам данной компании, теоретически, система, состоящая из 20 воздушных змеев, управляемых централизованно, с помощью компьютера, могут приводить в движение турбину генератора, со скоростью до 15 оборотов час, диаметром 1600 метров. Данное движение позволяет генерировать порядка 1 гигаватт электроэнергии, что равносильно средней электростанции атомного типа.

Две рассмотренные компании не являются одинокими в своих попытках покорить воздушные просторы в поисках новых источников электроэнергии. Компания Altaeros рассматривает возможность получения электроэнергии с помощью аэростатов трубчатого типа, постоянно находящихся на высотах от 300 метров и выше.

Первый прототип компании, представлял собой надувной аэростат, с укрепленной в центре него крыльчаткой генератора. Данный аэростат должен был лететь на высоте в 2.000 футов (примерно 609 метров).

Источник картинки: www.nsf.gov

Данный прототип заполнялся гелием и был готов к работе, после 1 дня работ по его монтажу на месте. Транспортировка в удалённое место эксплуатации, например, нефтяное месторождение, должно было происходить в упакованном виде.

Система является автономной, для пополнения ее гелием, необходимо лишь спускать ее для регламентных работ, примерно раз в 3-4 месяца.

Как говорит руководство компании, как правило, от 30 до 50% стоимости любого ветрогенератора приходится на расходы, связанные со строительством башни для него.

Данный подход является неэффективным и компания предлагает отказаться от него с помощью использования надувных аэростатов.

Работы компании в данном направлении привели к созданию нового аэростата повышенной мощности, который предназначен для полетов на высоте в 300 метров, и должен вырабатывать до 30 кВт электроэнергии.

Не отстает от них и команда исследователей из Шотландии.
Они также пытаются освоить воздушные просторы с помощью воздушных змеев, которые у кайтсерферов называются «парафойлы». Данного типа воздушные змеи держат свою форму за счёт набегающего потока воздуха, который надувает ячейки, из которых состоит змей.

Система предназначена для генерации электроэнергии следующим образом: на земле находится специально оборудованный грузовик, который несет в своём кузове генератор электроэнергии, к которому прикреплен с помощью троса летящий на высоте в 450 метров воздушный змей.

Змей описывает на этой высоте траекторию в форме восьмерки. Стандартный типовой змей, в рамках данного проекта, имеет ширину порядка 40 метров, что позволяет ему вырабатывать до 3 мегаватт электроэнергии.

Компания планирует коммерциализировать данную технологию к 2023 году.
Но это всё достаточно большие проекты, которые требуют больших материальных затрат и фактически предназначены для обеспечения электроэнергией десятков и сотен домашних хозяйств. А как же обстоят дела с возможностью добывать электроэнергию локально, в небольших количествах, например, туристам в лесу?

Читайте также:

Украсить стену над кроватью

Попробуем пофантазировать, как могла бы выглядеть данная система, в рамках попытки создания носимой мощной системы энергообеспечения.

В первую очередь, нам требуется поднять генератор на рабочую высоту. В качестве альтернативного вида конструкции, можно конечно оставить генератор и на земле, — данная конструкция тоже имеет право быть.

Сам воздушный змей должен быть поднят на рабочую высоту, которая находится в интервале от 300 до 600 метров. Очень желательно, чтобы выход воздушного змея на данную рабочую высоту происходил даже из любых осложненных условий, например из густого леса.

Любой, кто запускал в детстве воздушного змея, знает, что для того чтобы вывести его на требуемую высоту, необходимо с ним «досыта набегаться» по полю. В условиях густого леса, данные действия могут быть весьма затруднительны.

Поэтому видится целесообразным, наличие на данном воздушном змее некой системы вертикального взлёта.

В качестве такой системы может быть использован любой высокооборотистый двигатель, очень желательно, — независимый от аккумуляторного питания. В качестве такого двигателя, достаточно мощного и высокооборотистого, можно с лёгкостью использовать двигатель бензинового триммера для стрижки газонов.

Почему не электрический двигатель: так как выведение на рабочую высоту воздушного змея не должно зависеть от наличия нужного заряда в аккумуляторе, который весьма проблематично пополнить в условиях леса, видится целесообразным использование именно бензинового двигателя, в качестве средства выведения на целевую высоту.

Чтобы избежать паразитного закручивание самого змея, в сторону противоположную вращению винта, можно использовать крестообразную форму воздушного змея, которая позволит избежать необходимости устанавливать некие стабилизирующие устройства, вроде винта, вращающегося в другую сторону или второго «хвостового» винта как на вертолётах.

В середине самого воздушного змея можно установить электрогенератор, в качестве доступной версии которого может выступить любое мотор-колесо для электровелосипеда, скутера и другой подобной техники индивидуальной мобильности.

Алгоритм взлета данной системы видится следующим: змей влетает строго вертикально, по мере набора высоты, — имеющиеся на его борту моторизованные катушки-намотчики, связанные с уздечками воздушного змея, начинают плавно натягивать их и устанавливать необходимый угол атаки для змея. Финальная установка угла атаки происходит при выходе на целевую высоту.

Конечно, данная концепция воздушного змея является всего лишь теоретической концепцией, и наверняка, внимательный и вдумчивый читатель найдет множество слабых моментов этой конструкции и предложит что-то своё, более продуманное.

Например, видится целесообразным создание следующей конструкции: когда количество и площадь лопастей ротора генератора является настолько большой, что, по сути, играет роль поверхности воздушного змея. В таком случае, необходимо всего лишь вывести данный ротор на целевую высоту и установить требуемый угол атаки.

Такая небольшая портативная конструкция может быть полезной как для туристов, так и для энергоснабжения оторванных от цивилизации мест проживания людей.

Дополнительным бонусом данной конструкции (летящего на высоте змея – электростанции) является возможность навесить на него телекоммуникационное оборудование и «раздавать» интернет на большие площади.

Аренда ВДС-серверов с быстрыми NVMе-дисками и посуточной оплатой можно у Маклауд.

Hitachi – получает электричество из воздуха

Много лет ученые ищут идеальный альтернативный источник электроэнергии, который позволил бы добывать ток из возобновляемых ресурсов. О том, как получить статическое электричество из воздуха, задумывался еще Тесла в 19 веке, и сейчас ученые пришли к выводу, что да, это вполне реально.

Что такое атмосферное электричество

Первым всерьез занялся проблемой гениальный Никола Тесла. Источником появления свободной электрической энергии Тесла считал энергию Солнца. Созданный им прибор получал электроэнергию из воздуха и земли. Тесла планировал разработку способа передачи полученной энергии на большие расстояния. Патент на изобретение описывал предложенный прибор, как использующий энергию излучения.

Устройство Теслы было революционным для своего времени, но объем получаемой им электроэнергии был небольшим, и рассматривать атмосферное электричество как альтернативный источник энергии, было неверно. Совсем недавно изобретатель Стивен Марк запатентовал прибор, производящий электричество в больших объемах. Его тороидальный генератор может подавать электричество для ламп накаливания и более сложных бытовых приборов. Он работает длительное время, не требуя внешней подпитки. Работа этого прибора основана на резонансных частотах, магнитных вихрях и токовых ударах в металле.

На фото рабочий образец тороидального генератора Стивена Марка

Виды добычи

Альтернативное электричество может добываться из воздуха двумя способами:

Ветрогенераторами;
За счет полей, пронизывающих атмосферу.

Как известно, электрический потенциал имеет свойство накапливаться в течение определенного времени. Сейчас атмосфера изнизана различными волнами, производящимися электрическими установками, приборами, естественным полем Земли. Это позволяет говорить о том, что электричество из атмосферного воздуха можно добыть своими руками, даже не имея никаких специальных приспособлений и схем, но про особенности токопроизводства по этому варианты мы расскажем ниже.

Фото – грозовая батарея

Ветрогенераторы – это давно известные источники альтернативной энергии. Они работаю за счет преобразования силы ветра в ток. Ветряной генератор – это устройство, способное работать продолжительное время и накапливать энергию ветра. Данный вариант широко используется в различных странах: Нидерландах, России, США. Но, одной ветряной установкой можно обеспечить ограниченное количество электрических приборов, поэтому для питания городов или заводов устанавливаются целые поля ветроустановок. В использовании этого способа есть как достоинства, так и недостатки. В частности, ветер – это непостоянная величина, поэтому нельзя предугадать уровень напряжения и накопления электричества. При этом, это возобновляемый источник, работа которого совершенно не вредит окружающей среде.

Фото – ветряки

Видео: создание электричества из воздуха

Можно ли получить электричество из воздуха

Возможно, многие могут подумать, что это откровенный бред. Но реальность такова, что получить электроэнергию из воздуха возможно. Существуют даже схемы, которые могут помочь создать устройство, способное осуществить получение этого ресурса буквально из ничего.

Принцип работы такого устройства заключается в том, что воздух является носителем статического электричества, просто в очень малых количествах, и если создать подходящее устройство, то вполне можно накапливать электричество.

Опыты известных учёных

Можно обратиться к трудам уже известных учёных, которые в прошлом пытались получать электричество буквально из воздуха. Одним из таких людей является знаменитый учёный Никола Тесла. Он был первым человеком, который задумался о том, что электроэнергию можно получить, грубо говоря, из ничего.

Конечно, во времена Тесла не было возможности записать все его опыты на видео, поэтому на данный момент специалистам приходится воссоздавать его устройства и результаты его исследования согласно его записям и старым свидетельствам его современников. И, благодаря многим опытам и исследованиям современных учёных, можно соорудить устройство, которое позволит осуществить получение электричества.

Тесла определил, что между основанием и поднятой металлической пластиной существует электрический потенциал, представляющий собой статическое электричество, также он определил, что его можно накапливать.

Впоследствии Никола Тесла смог сконструировать такое устройство, которое смогло накапливать незначительное количество электроэнергии, используя лишь тот потенциал, который содержится в воздухе. Кстати, сам Тесла предполагал, что наличием электричества в своём составе, воздух обязан солнечным лучам, которые при пронизывании пространства буквально делится своими частицами.

Если обратиться к изобретениям современных учёных, то можно привести пример устройства Стивена Марка, который создал тороидальный генератор, позволяющий удерживать намного больше электроэнергии, в отличие от простейших изобретений подобного рода. Его преимущество заключается в том, что это изобретение способно обеспечить электричеством не только слабые осветительные приборы, но и довольно серьёзные бытовые приборы. Этот генератор способен осуществлять свою работу без подпитки в течение довольно длительного времени.

Можно ли получать электричество из земли

Одним из самых интересных и невероятных способов, как добыть электричество, является его получение из земли. Интересно? Еще бы! Ведь в отличие от энергии из атомных частицу и солнечных батарей, такой способ добычи энергии пока не получил всеобщего распространения.

В домашних условиях можно получить не только свет, но и необходимое количество тепла. Для этого можно использовать твердотопливные печи или котлы.

Вам, наверное, интересно, как получают электричество из земли. Здесь все не так просто. Дело в том, что земля не только сочетает в себе три среды, ведь между земляными частицами находятся молекулы воды и воздуха, но и состоит из структур, мицеллы и гумуса, имеющих разные потенциалы.

Из за этого внешняя оболочка земли имеет отрицательный заряд, а внутренняя – положительный. Как вы знаете, положительные частицы притягиваются к отрицательным. За счет этого в почве происходят электрические процессы. Попробовать сделать земляную электростанцию можно своими руками. Для этого нужно знать основы электротехники, но мы вам расскажем краткое пособие по созданию такой конструкции. Итак, как можно добыть земное электричество.

Схема создания земляной электростанции:

В землю помещается металлический проводник;
К проводнику присоединяется два других проводника ноль и фаза;
По этим проводникам электричество течет в дом.

Конечно, такая схема не позволит вам получить свет на весь дом. Ведь в лучшем случае вы получите всего 20 вольт, которых будет достаточно для того, чтобы зажечь пару лампочек. Однако усовершенствуя систему, вы сможете снять нагрузку с части электроприборов.

Способы получения электричества из воздуха

Атмосферное электричество можно получать в больших количествах. К тому же данный вариант обеспечения дома не относится к разряду «необычные способы». Ведь все знают о существовании ветряных электростанций.

Существуют целые поля ветряных электростанций. Они похожи на ряды с огромными вентиляторами. Однако минус такой системы заключается в том, что она вырабатывает электроэнергию. Только когда есть ветер.

На самом деле, взять электроэнергию из атмосферы можно не только из ветра. Есть и другие более интересные способы. Ведь на самом деле воздух – эта самая заряженная стихия.

Источники освещения, работающие от атмосферы:

Грозовые батареи притягивают молнии. Они состоят из заземления и металлического проводника, между которыми во время удара молнии накапливается свободная энергия. Однако использование такого способа не распространено потому, что невозможно предсказать величину накопившейся электроэнергии, а также из-за опасности этого изделия.
Ветрогенираторы – это известный всем способ добычи энергии. Вы можете сделать такую станцию и для себя. Однако в этом случае вам придется рассчитать необходимое количество приборов, а также установить их в месте, которое будет максимально ветряным.
Тороидальный генератор Стивена Марка вырабатывает электричество не сразу, а через некоторое время после его включения. Такое автономное устройство состоит из нескольких катушек, между которыми образуется резонансные частоты и магнитный вихрь. Такие самодельные приборы добывают достаточно электричества для обслуживания одного электроприбора.
Прибор Капанадзе, вопреки мнению многих состоит не из магнита и проволоки, он сделан по тому же принципу, что и трансформатор Тесла. Он получает эфирное электричество и работает без топлива. Однако устройство такого прибора запатентовано и засекроечено.

Электричество из воздуха очень часто добывают в скандинавских странах

Такие варианты добычи электричества из атмосферы очень перспективны. Это новые способы получения этого ресурса, некоторые из которых уже используются в Европе. Некоторые из них можно собрать самому и вполне возможно, все люди будут получать электричество даром из таких приборов.

Достоинства

Простота. Принцип легко можно апробировать дома;
Доступность. Не нужны никакие приборы и сложные приспособления – достаточно токопроводящей пластинки.

Простые схемы

Существуют довольно простые схемы, которые помогут создать устройство, способное осуществлять получение и накопление электрической энергии, которая содержится в воздухе. Этому способствует наличие в современном мире множество сетей, линий электропередач, которые способствуют ионизации воздушного пространства.

Это одна из самых простейших схем, благодаря которой можно соорудить устройство для получения электроэнергии из воздуха своими руками. В принципе, ничего сложного в этом нет. Земля может послужить основанием, в то время когда антенной может выступать металлическая пластина, которая помещена над землёй. Это позволяет устройству накопить содержащийся электрический потенциал в воздухе, который впоследствии может быть использован.
Следует помнить, что создание такого простого устройства своими руками даже по такой несложной схеме, может быть сопряжено с определёнными рисками. Дело в том, что при работе такого устройства создаётся принцип молнии, что может представлять определённую опасность при работе с таким прибором.

Читайте также:

Чем отмыть фукорцин с кожи?

Создать устройство, получающее электричество из воздуха, можно и своими руками, используя лишь довольно простую схему. Также существуют различные видео, которые смогут стать той необходимой инструкцией для пользователя.

К сожалению, создать мощный прибор своими руками весьма непросто. Более сложные устройства предполагают использование более серьёзных схем, что иногда существенно затрудняет создание такого прибора.

Можно попытаться создать более сложный прибор. В интернете приведены более сложные схемы, а также видеоинструкции.

Видео: самодельный генератор свободно энергии

Недостатки

Невозможность просчитать силу тока, что может быть опасно;
К образованному при работе открытому контуру заземления притягиваются молнии. Удар молнии может достигать напряжения 2000 вольт, а это очень опасно. Именно поэтому способ не получил широкого распространения.

Халявное электричество из солнца

Большой популярностью в Европе пользуются солнечные батареи. Вы наверняка слышали об этом способе добычи электричества. И это действительно работает, и не является вариантом, как заработать на стекле.

Если вам интересно лучше разобраться в способах получения электричества. Обратитесь к Валерию Белоусову, который выкладывает свои видео на Ютубе.

Конечно, чтобы пользоваться такой энергией, нужно сначала серьезно потратиться, ведь солнечные батареи стоят недешево, а чтобы обеспечить такой энергией весь дом, их нужно будет купить много. Также нужно учитывать, что если ваш дом в лесу преобразовать солнечную энергию в электричество не получится. Проблемы могут возникнуть и в холодное время года. Однако у солнечных станций есть несколько весомых преимуществ.

Преимущества солнечных электростанций:

Солнечная энергия вечная;
Она не выделяет в среду вредных веществ и не способствует накоплению радиоволн;
Вы сможете заранее рассчитать, сколько сможете получить энергии от того или иного количества батарей;
Цена потраченная на батареи со временем окупится за счет сэкономленных на электроэнергии средств.

Солнечная электроэнергия – это отличная альтернатива централизованному электричеств. С ее помощью может быть обеспечена вся ваша электрика.

Где уже используют атмосферное электричество

Тем не менее, есть примеры использования приборов, работающих по описанному принципу — ионизатор люстра Чижевского уже не первое десятилетие продается и успешно работает.

Еще одной рабочей схемой получения электроэнергии из воздуха является генератор TPU Стивена Марка. Устройство позволяет получить электроэнергию без внешней подпитки. Многими учеными эта схема апробирована, но широкого применения пока не нашла из-за своих особенностей. Принцип действия этой схемы в создании резонанса токов и магнитных вихрей, которые способствуют возникновению токовых ударов.

В настоящее время в Грузии тестируется генератор Капанадзе. Этот источник энергии также работает без внешней подпитки и добывает электричество из воздуха без дополнительных ресурсов.

На фото готовый к работе генератор Капанадзе

Электричество из воздуха своими руками: схема (видео)

Также стоит отметить о возможности получения электроэнергии из ниоткуда. Один предприимчивый датчик решил получить электричество из пирамиды, и к его удивлению после создания такой конструкции на участке и подключению ее к светильникам, лампочки загорелись. На самом деле данная энергия берется из земли, а не из «ничего», и как сделать такой прибор повествует специализированная книга.

Выводы

Новые способы получения дешевой энергии у многих ученых вызывают опасения из-за вмешательства в процессы атмосферы и ионосферы. Их влияние на возникновение и течение жизни на Земле изучено слабо, поэтому воздействие может пагубно отразиться на состоянии планеты.

Но лично я считаю, что технология атмосферного элекричества тормозится умышленно. Более того, существует факт масштабного использования электричества из воздуха до 1917 года. На видео ниже вы сами можете убедиться в существовании электроэнергии даже в 17 веке.

Статическое электричество из воздуха

Виды добычи

Альтернативное электричество может добываться из воздуха двумя способами:

Ветрогенераторами;
За счет полей, пронизывающих атмосферу.

Фото — грозовая батарея

Фото — ветряки

Видео: создание электричества из воздуха

Как добыть энергию из воздуха

Простейшая принципиальная схема не включает в себя никаких дополнительных накопительных устройств и преобразователей. По сути, требуется только металлическая антенна и земля. Между этими проводниками устанавливается электрический потенциал. Он со временем накапливается, поэтому это непостоянная величина и рассчитать его силу практически невозможно. Такое, вырабатывающее ток, устройство работает по принципу молнии – через определенный промежуток времени происходит разряд тока (когда потенциал достиг своего максимума). Таким образом, можно извлечь из земли и воздуха достаточно большое количество полезной электроэнергии, которой будет достаточно для работы электрической установки. Её конструкция подробно описывается в труде: «Секреты свободной энергии холодного электричества».

Схема имеет свои достоинства:

Простота в реализации. Опыт можно с легкостью повторить в домашних условиях;
Доступность. Не нужно никаких приспособлений, самая обычная пластина из токопроводящего металла подойдет для реализации проекта.

Недостатки:

Реализация схемы очень опасна. Нельзя рассчитать даже примерное количество ампер, не говоря уже про силу токового импульса;
При работе образовывается своеобразный открытый контур заземления, к которому притягиваются молнии. Это является одной из самых главных причин, почему проект не «пошел в массы» — он опасен для жизни и производства. Удар молнии подчас достигает 2000 Вольт.

С этой точки зрения, свободное электричество, добытое при помощи ветрогенераторов более безопасно. Но тем ни менее, сейчас можно даже купить такой прибор (к примеру, ионизатор-люстра Чижевского).

Фото — люстра Чижевского

Но есть еще один вариант рабочей схемы – это генератор TPU электричества из воздуха от Стивена Марка. Это устройство позволяет получить определенное количество электроэнергии для питания различных потребителей, причем, делает он это без какой-либо подпитки из вне. Технология запатентована и многие ученые уже повторили опыт Стивена Марка, но из-за некоторых особенностей схемы она еще не пущена в обиход.

Принцип работы прост: в кольце генератора создается резонанс токов и магнитные вихри, они способствуют появлению в металлических отводах токовых ударов. Рассмотрим наглядно, как сделать тороидальный генератор, чтобы добыть электричество из воздуха:

Вам понадобится основание (это может быть кусок фанеры в форме кольца, отрезок резины, полиуретана и т. д.), две коллекторные катушки (внутренняя и внешняя) и катушки управления. Индивидуальный чертеж может иметь другие размеры, но в основании берется кольцо с наружным диаметром 230 мм, внутренним 180 мм, шириной 25 мм и толщиной 5 мм. Вырежьте из основания кольцо этого размера; Фото — основание
Теперь нужно намотать внутреннюю коллекторную катушку. Намотка трехвитковая, производится многожильным проводом из меди. Специалистами заявляется, что и одного витка намотки будет достаточно для запитки лампочки и проведения эксперимента;
Управляющих катушек – четыре штуки, каждая из них должна находиться под прямым углом, в противном случае, будут создаваться помехи магнитному полю. Намотка плоская, зазор между отдельными витками (катушками) примерно 15 мм, но это зависит от особенностей выбранного материала; Фото — четыре катушки
Для намотки управляющих катушек могут использоваться медные одножильные провода, на описываемый размер рекомендуется делать 21 виток;
Для установки последней катушки используется медный провод с изоляцией. Он наматывается по всей площади основания. Фото — конечная обмотка

На этом конструирование можно считать завершенным. Теперь нужно соединить выводы. Предварительно нужно между выводами обратной земли и земли установить конденсатор на 10 микрофарад. Для запитки схемы используются скоростные транзисторы и мультивибраторы. Они подбираются опытным путем, т. к. их характеристики зависят от размера основания, видов провода и некоторых других особенностей конструкции. Для управления схемой можно использовать стандартная кнопка питания (ВКЛ – ВЫКЛ). Для более подробной информации рекомендуем просмотреть видео по генератору Стивена Марка в Xvid или TVrip-качестве.

Не менее нашумевшим открытием стал генератор Капанадзе. Этот бестопливный источник энергии был презентован в Грузии, сейчас он тестируется. Генератор позволяет добывать электричество из воздуха без использования сторонних ресурсов.

Фото — предположительная схема генератора Капанадзе

В основе его работы лежит катушка Теслы, которая расположена в специальном корпусе, накапливающем электроэнергию. В свободном доступе есть видео с конференции и опыты, но нет никаких документов, реально подтверждающих существование этого изобретения. Схема не разглашается.

Статическое давление в системе отопления и его расчет +Dbltj

Статическое давление в системе отопления и его расчет. Давление рабочего типа в отопительной системе является самым важным параметром, от которого и зависит работа всей сети. Отклонение в любую сторону от значений, которые предусмотрены в проекте, не только понижает эффективность контура отопления, но и в значительной мере сказывается на работоспособности оборудования, а в отдельных случаях иногда даже выводит оборудование из строя.

Обратите внимание, что определенные перепады в отопительной системе обусловлены принципом устройства, и заключается это в разнице давлений в обратном и подающем трубопроводе. При наличии скачков, которые больше этого значения, следует принимать незамедлительные меры.

Общие сведения

Вопросы по термину

Давление в сети можно разделить на две главные составляющие:

Статическое давление в системе отопления. Такая составляющая будет зависеть от высота водного столба или любого другого теплоносителя, который есть в емкости и трубах. Такое давление есть даже в том случае, если все находится в состоянии покоя.
Динамическое давление. Оно представляет собой особую силу, которая может воздействовать на внутренние поверхности системе при движении водной или другой среды.

Также есть отдельное понятие, как предельное рабочее давление. Это величина, максимальная допустимая, и если ее превысить, это будет чревато разрушением некоторых элементов сети.

Какое давление в отопительной системе можно считать оптимальным

Во время проектирования отопительной системы давление воды (теплоносителя) внутри системы рассчитывают по этажности здания, общей длине труб и суммарного количества радиаторов. Как правило, для коттеджей и частных домов оптимальные показания давления среды в контуре отопления расположены в диапазоне т 1.5-2 атм.

Для домов, в которых много квартир и их высота ограничивается пятью этажами, а также те, которые подключены к системе центрального отопления, давление в сети колеблется от 2 до 4 атм. Для домов в 9-10 этажей считается нормальным давлением от 5 до 7 атм, а при постройках, которые выше 10 этажей, нормой будет давление от 7 до 10 атм.

Для тех потребителей, которые находятся на разной высоте и на разном расстоянии от котельной, напор в сети можно скорректировать. Для снижения давления используют особые регуляторы давления, а для того, чтобы повысить – станции с насосами. Но все же следует учитывать, что неисправный регулятор иногда становится причиной повышения давления на определенных участках системы. В определенных случаях, если падает температура, такие приборы могут в полной мере перекрыть запорную арматуру на трубопроводе подающего типа, который идет от котельной установки. Чтобы избежать таких ситуаций, следует скорректировать настройки регулятором так, чтобы клапана не были полностью перекрыты.

Автономные отопительные системы

Если в доме нет централизованного снабжения теплом, то обычно устанавливать автономные отопительные системы, которые отличаются от центрального теплоснабжения тем, что теплоноситель прогревается благодаря работе индивидуального котла малой мощности. Если система выполнена так, что она сообщается с атмосферой через бачок расширения и теплоноситель циркулирует благодаря естественной конвекции, ее можно называть открытой.

Если нет никакого пути сообщения с атмосферой, а рабочая среда циркулирует за счет насоса, система называется закрытой. Как уже было упомянуто, для нормальной работы такой системы давление должно быть от 1.5 до 2 атм. Такой показатель обусловлен небольшой протяженностью трубопровода, а еще малым количеством приборов и арматуры, в результате чего получается относительно небольшое гидравлическое сопротивление. Помимо этого, из-за малой высоты домов статическое давление в системе отопления на нижнем участке контура редко превышает 0,5 атм.

При запуске автономной системы ее следует заполнить холодной водой или другим теплоносителем, и выдержать минимальное давление в закрытой системе на 1.5 атм. Не бейте тревогу, если спустя какое-то время после того, как контур заполнится, давление станет ниже. Потеря давления в этом случае обусловлена тем, что из воды выходит воздух, который был при заполнении трубопровода. Контур требуется развоздушить и полностью залить водой, а после довести давление до 1.5 атм. После того, как теплоноситель будет разогрет в отопительной системе, его давление немного увеличится и достигнет расчетного рабочего значения.

Меры безопасности

Так как при проектировании автономных отопительных систем для экономии закладывают небольшой запас прочности, но даже небольшой скачок давления до 3 атм может привести к разгерметизации отдельных элементов или их соединения. Для того, чтобы сглаживать перепады давления из-за нестабильности работы насоса или изменения температурного показателя теплоносителя, в закрытую систему отопления следует установить расширительный бачок. В отличие от похожего устройства, которое используют в системе открытого типа, в этом случае нет сообщения с атмосферой. Одна или даже несколько стенок делают из упругого материала, за счет чего бачок играет роль демпфера во время гидроударов или скачков давления.

То, что установлен расширительный бачок, не всегда может дать гарантию на поддержание оптимального показателя давления.

В определенных случаях оно может даже превышать максимально допустимые значения:

При неправильном выборе емкости в качестве расширительного бачка.
Во время сбоев при работе циркулярного насоса.
Во время перегревания теплового носителя, и это бывает из-за нарушения в работе автоматической коробки котла.
Из-за неполного открытия арматуры для запора после проведения профилактических или ремонтных работ.
Из-за образования воздушной пробки (это может и спровоцировать рост давления, а может и падение).
Во время снижения пропускной способности грязевого фильтра из-за загрязненности.

По этой причине чтобы избежать аварийные ситуации при создании отопительных систем закрытого типа, следует обязательно устанавливать предохранительный клапан, который будет сбрасывать лишний теплоноситель при превышении допустимого значения давления.

Что делать, если в системе упало давление

Во время использования отопительных систем автономного типа самыми частными являются такие аварийные ситуации, во время которых давление будет резко или плавно снижаться.

Они бывают вызваны по двум причинам:

Разгерметизация системных элементов или соединений.
Неполадки в работе котла.

Если речь идет о первом случае, следует обнаружить место утечки и восстановить герметичность.

Это можно сделать двумя способами:

Визуальный осмотр. Данный метод можно использовать в тех случаях, когда контур отопления проложен открытым способом (не путайте с системой открытого типа), т.е. все приборы, трубопроводы и арматура на виду. Для начала следует хорошо осмотреть пространство под трубами и радиаторами, а также постараться найти следы воды или лужи. Помимо этого, места протечек можно легко определиться по коррозии – на местах соединений или радиаторах во время нарушения герметичность появляются характерные потеки ржавчины.
При помощи особого оборудования. Если не получилось ничего обнаружить во время визуального осмотра, а трубы проложены скрытым методом и их невозможно осмотреть, тогда следует обратиться за помощью к специалистам, который имеют особое оборудование. При помощи него они смогут обнаружить утечку и устранить, если владелец дома не может сделать это сам. Локализация места разгерметизации выполняется очень просто – сливаем воду из отопительного контура, и для этого в нижней части контура при монтажных работах следует врезать кран, а после закачивают воздух в трубы при помощи компрессоры. Так, у вас получится обнаружить место утечки по звуку просачивающегося воздуха. Перед тем, как запустить компрессор, следует изолировать радиаторы и котел при помощи запорной арматуры.

Если проблемное место – это одно из множества соединений, его следует дополнительно уплотнить пи помощи пакли или ФУМ ленты, а после подтянуть его. Лопнувший трубопровод нужно вырезать и приварить на место нового. Узлы, которые не подлежат ремонту, следует просто заменить. Если герметичность трубопровода и прочих элементов не вызвала ни доли сомнения, а давление в закрытой отопительной системе падает, следует начать поиск причины в котле. Провести диагностику своими руками не получится, так как это работа специалистов, которые имеют особое образование.

Чаще всего в котле можно найти такие дефекты:

Заводской брак.
Образование микроскопических трещин вследствие гидроударов в теплообменнике.
Выход из строя крана подпитки.

Достаточно распространенной причиной, из-за которой падает давление внутри системы, является неверный выбор емкости для расширительного бачка. Хотя в разделе выше говорилось, что это может стать причиной повышения давления, противоречий нет, так как когда растет статическое давление в отопительной системе, сразу же сработает клапан предохранительного типа. При этом теплоноситель будет сброшен и его количество в контуре уменьшится, из-за чего спустя определенное время давление понизится.

Контроль давления

Для контроля давления визуально в сети отопления все чаще стали использовать стрелочные виды манометров с трубкой Бредана. В отличие от приборов цифрового типа, такие манометры не требуют подключения электропитания. В системах, которые автоматизированы, используются электронноконтактные датчики. Не забудьте, что на отводе к измерительному контрольному прибору следует обязательно установить трехходовой кран, который дает возможность изолировать манометр от сети во время проведения профилактических или ремонтных работ, а еще используется для того, чтобы удалить воздушную пробку или сбросить прибор на ноль.

Правила и инструкции, в которых регламентируется эксплуатация системы отопления, причем и автономная, и централизованная, рекомендуют установку манометра в следующих точках:

Перед котельной установкой/котлом, а также на выходе из нее. В этой точке вы получите точное значение давления в котле.
Перед насосом для циркуляции и после него.
На вводе магистрали отопительной системы в здание/строение.
До регулятора давления и после него.
На выходе и входе фильтра грубой очистки для того, чтобы контролировать уровень загрязненности.

Читайте также:

Черепица - 15 советов при выборе

Учтите и то, что все измерительные контрольные приборы должны быть регулярно проверены, чтобы точность выполняемых ими измерений была подтверждена.

Какой из множества способов применить? Как создать давление в системе отопления

Работа системы центрального отопления невозможна без такого физического понятия, как давление.

Важно контролировать его уровень, потому как от этого зависит эффективность обогрева помещений и, главное — безопасность эксплуатации.

Слишком высокий натиск в трубах может привести к течи или даже прорыву системы отопления со всеми печальными последствиями для жильца и соседей. А если показатель слишком низкий, температура в помещении не будет поддерживаться на нужном уровне.

Давление — сила, которая действует на стенки трубопровода, радиаторов и на сам теплоноситель, заставляя его двигаться по контуру и выполнять свою главную функцию: передачу тепла.

Виды давления

Давление в системе отопления подразделяется на статическое и динамическое.

Статическое

Гидростатическое давление — напор, оказываемый самим весом воды в системе, зависит оно от высоты водяного столба, следовательно, от этажности здания. В самой высокой точке контура оно равно нулю.

Справка. На каждые 10 метров высоты статическое давление изменяется на 1 атмосферу (

Динамическое

Такое давление создаётся в первую очередь циркуляционными насосами, а также конвекцией (перемещением жидкости за счёт разницы температур) при нагреве.

На динамический уровень влияют, кроме перечисленного, регуляторы отопления, установленные на радиаторах и в котельной.

Как создать и добавить давление в систему отопления

Чтобы создать или добавить давление в системе отопления, применяют несколько способов.

Опрессовка

Опрессовка — процесс изначального заполнения системы отопления теплоносителем с временным созданием напора, превышающего рабочий.

Внимание! Для новых систем при пусконаладки напор должен быть в 2—3 раза больше нормального, а при регламентных проверках достаточно повышения на 20—40%.

Данная операция может производиться двумя способами:

Подключение контура отопления к трубопроводу водоснабжения и постепенное заполнение системы до нужных значений с контролем по манометру. Этот способ не подойдёт, если давление в водопроводе недостаточно высокое.

Использование ручных или электрических насосов. Когда в контуре уже есть теплоноситель, но нет достаточного давления, используются специальные опрессовочные насосы. Жидкость заливается в резервуар насоса, и напор доводится до требуемого уровня.

Фото 1. Процесс опрессовки системы отопления. При этом используется ручной опрессовочный насос.

Проверка тепломагистрали на герметичность и наличие течей

Главная цель опрессовки — выявить неисправные элементы системы отопления в предельном режиме работы, чтобы избежать аварий при дальнейшей эксплуатации. Поэтому следующим действием после данной процедуры является проверка всех элементов на наличие течей. Контроль герметичности выполняется по падению давления в течение определённого времени после опрессовки. Операция состоит из двух этапов:

Холодная проверка, в ходе которой контур заполнен холодной водой. В течение получаса уровень напора не должен упасть больше, чем на 0,06 МПа. За 120 минут падение должно быть не больше чем 0,02 МПа.

Горячая проверка, проводится та же процедура, только с горячей водой.

По результатам падения производится вывод о герметичности системы отопления. Если проверка пройдена, уровень напора в трубопроводе сбрасывается до рабочих значений путём удаления лишнего теплоносителя.

Как рассчитать

Вычисление напора в отопительной системе необходимо по двум причинам: для обеспечения циркуляции теплоносителя и для предотвращения разгерметизации некоторых элементов контура вследствие превышения их рабочего давления.

Справка. Максимальное рабочее давление указывается на самих компонентах или в паспорте к ним. Например, для полипропиленовых труб это 4—6 атм, для многих чугунных радиаторов — 5 атм. Расчётный напор не должен превышать допустимого напора самого «слабого звена» отопительного контура.

Чтобы теплоноситель передвигался по трубопроводу, необходимо создать динамическое давление больше статического:

В схеме с естественной циркуляцией — немного превышает уровень статического.

При принудительной циркуляции, динамическое значение должно быть как можно больше статического для получения максимального КПД.

Для определения гидростатического давления подойдёт формула p = ρgh, или, упрощая для воды — p = 10000h, где h — высота водяного столба в отопительной системе.

Рабочее давление определяется как сумма статического давления на заданной высоте контура и динамического, создаваемого насосом или процессом конвекции. Максимальное воздействие на трубы создаётся в самой нижней точке системы, в верхней же оно минимально.

Поддержание

Однажды настроенная и запущенная система отопления не может работать вечно: со временем характеристики ухудшаются, что приводит к некачественному обогреву помещений. Индикатором качества работы отопления и является давление, по его изменениям можно судить о проблемах.

Для обогрева с принудительной циркуляцией падение напора может быть вызвано следующими причинами:

протечки в контуре;

проблемы с насосами (неисправность, загрязнение, плохое электропитание);

повреждение мембраны расширительного бачка;

неисправность блока безопасности.

К повышению напора могут привести:

слишком высокая температура теплоносителя;

маленькое сечение трубопровода;

загрязнение фильтров или теплоносителя;

образование воздушных пробок;

неправильный режим работы насосов.

В системе отопления с естественной циркуляцией проблема повышения давления не стоит, но может иметь место его понижение, однако это является нормальным процессом.

Дело в том, что естественная циркуляция подразумевает саморегуляцию напора теплоносителя. Он движется по трубам благодаря разнице температур между обраткой и подачей: менее плотная горячая вода всплывает вверх. Соответственно, чем большая температура установлена на котле, тем больше напор. Но разница температур будет понижаться при прогреве помещений, поэтому с установлением нужной температуры воздуха в комнате давление упадёт.

Перепад давления

Перепад давления в отоплении — это разница давлений между трубопроводом подачи и обратки, благодаря которой и осуществляется циркуляция теплоносителя. Перепад — это рабочий напор системы. Его требуемое значение зависит от высоты здания:

в одноэтажных домах в схеме естественной циркуляции — 0,1 МПа на каждые 10 м высоты;

в домах малой этажности в закрытой схеме — 0,2—0,4 МПа;

в многоэтажках — до 1 МПа.

Гидравлический расчёт и монтаж трубопроводов

Гидравлический расчёт производится на этапе проектирования и является основой для функционирования системы. Формулы гидравлики довольно сложны и выходят за рамки данной статьи, поэтому перечислим основные их следствия, показывающие, что может влиять на перепад давления:

Читайте также:
Тонкости поклейки виниловых обоев на разные стены
Материал трубопровода. Более шершавый, такой как асбестоцемент или стальная труба после длительной эксплуатации замедляют поток жидкости.

Фото 2. Забитые трубы отопления. Из-за этого может нарушаться давление в отопительной системе.

Переходы с большего сечения на меньшее.

Повороты, изгибы — увеличивают гидравлическое сопротивление трубопровода.

Внутреннее строение радиаторов и их сечение.

Запорная и регулирующая арматура.

В ходе вычислений также определяется скорость движения воды, её оптимальное значение — 0,3-0,7 м/с. При меньших значениях возможно образование воздушных пробок и слишком большой разброс температур между радиаторами, а при больших будет возникать шум движения жидкости и повысится износ трубопровода мелкими абразивными частицами в теплоносителе.

Влияние температуры теплоносителя

При нагреве, вода увеличивается в объёме и тем самым приводит к увеличению напора. Например, при температуре 20 °C он может вырасти на 0,1 МПа, а при 70 °C на 0,2 МПа. Таким образом, изменение степени нагретости воды также может использоваться для регулировки давления.

Циркуляционные насосы

Задача циркуляционного насоса — создать перепад давлений для движения теплоносителя. В невысоких домах достаточно одного насоса, установленного в нижней точке системы.

Фото 3. Циркуляционный насос, установленный в системе отопления. Прибор перекачивает теплоноситель по трубам.

В высотных строениях проблема разницы напора на самом нижнем и верхнем этажах встаёт более остро, поскольку статическое давление столба воды оказывается значительным. Для выравнивания напора в таких зданиях используются специализированные повысительные насосы.

Расширительный бак для регулировки показателей

Расширительный бачок является очень важной частью системы отопления. Необходимость в нём объясняется тем, что жидкость почти не сжимаема, поэтому при скачках давления и гидроударах она может повредить трубопровод, радиаторы и другие компоненты. Расширительный бак берёт этот перепад на себя.

В различных схемах используются разные бачки. В схеме с естественной циркуляцией он сообщается с атмосферой и является открытым, устанавливается в самой верхней точке контура. При увеличении напора воды в системе, уровень её в баке будет расти, пока не дойдёт до трубки перелива, соединённой с канализацией.

Так как контур с таким баком сообщается с атмосферой, в нём появляется коррозия, а также жидкость постепенно испаряется с открытой поверхности бачка и нужно отслеживать её уровень.

В закрытой схеме принудительной циркуляции расширительный бак выполнен в виде ёмкости с упругой резиновой мембраной, заполненной с одной стороны сжатым воздухом, а с другой — теплоносителем.

При изменении объёма последнего, воздух сжимается или разряжается, стабилизируя напор в системе.

Регуляторы, клапаны

В небольших зданиях для компенсации перепадов напора достаточно расширительного бачка, но в высотных строениях со сложной конфигурацией отопительной системы приходится прибегать к использованию специальных регуляторов давления. Чувствительная мембрана или поршень измеряют его в месте установки регулятора, а изменение давления производится с помощью силового элемента: груза или пружины. Регуляторы делятся на три типа:

«После себя» (редукционные клапаны) — перекрывают сечение потока, тем самым уменьшая напор до установленного уровня на участке после себя.

«До себя» (перепускные клапаны) — устанавливают давление до себя, перепуская излишний теплоноситель в трубопровод обратки.

Регуляторы перепада (дифференциальные) — поддерживают заданную разницу между двумя участками при помощи двухходового клапана, компенсирующего падение давления.

Сброс показателей

Ручной сброс осуществляется с помощью удаления лишнего объёма теплоносителя из сливного крана, а также изменением степени накачки мембраны расширительного бака.

В случае аварийной ситуации, быстро сбросить напор поможет предохранительный клапан сброса. Существуют модели с фиксированным и настраиваемым значениями. Требуемое значение должно быть выше рабочего, но меньше максимально допустимого давления во всём контуре. При превышении установленного уровня, мембрана клапана открывается и излишки теплоносителя сливаются в канализацию.

Измерение с помощью манометров

Манометры представляют собой приборы с круглой шкалой и стрелкой, указывающей на текущее давление. Устанавливаются они в критически важных точках контура через трёхходовой клапан: после котла, на разветвлениях, у насосов, в группе безопасности. При выборе манометра учитывайте его максимальное значение, которое он способен измерить. Слишком большое (например, 50 атм в системе с 4 атм) приведёт к неточным показаниям, а маленькое — может повредить измерительный прибор.

Фото 4. Манометр для измерения давления в системе отопления. Прибор представляет из себя циферблат с нанесенной на него шкалой.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается, из-за чего могут наблюдаться скачки давления в системе отопления.

Заключение

Контроль и поддержание давления в системах отопления имеет первостепенное значение. Не так страшно, если недостаточно высокое давление приведёт к плохому обогреву помещений. Куда страшнее, когда его превышение вызовет разрыв радиаторов или трубопровода, что может привести к серьёзным ожогам или затоплению здания. Поэтому безопасность превыше всего. Необходимо соблюдать регламентные процедуры, описанные в СНиП и регулярно обслуживать отопительную систему, если значения напора выходят за установленные нормы. Тогда отопление в доме будет максимально эффективным и безопасным.

Статическое давление в системе отопления и его расчет +Dbltj

Узнай стоимость ремонта

Ремонтные работы?

Почему клиенты выбирают нас?

Отопление и Ремонт

У нас самые выгодные цены!

Каждый здравомыслящий хозяин квартиры предпочитает ознакомиться: что сделать, чтобы улучшить систему дома. Всем известно, что газ, уголь, нефть постоянно увеличиваются в цене. Затруднительно представить себе существование проживающего в нашей стране без отопления жилища. В любой части нашей стране нужно зимой обогревать дом. На нашем интернет сайте размещенно много систем отопления квартиры, которые используют совершенно уникальные принципы производства обогрева. Указанные схемы получения тепла рекомендуется использовать по отдельности или гибридно.

Рабочее давление отопительной системы

Для начала определим — говоря про давление в системе отопления, в расчет берется избыточное давление, а не абсолютное. Все характеристики котлов, и тепловых сетей описываются именно этим параметром, манометры также показывают его. Избыточное давление отличается от абсолютного на величину атмосферного. В расчет обычно берется, что оно на 0,1 МПа или 1 Бар (атмосферу) меньше, хотя точное значение может колебаться, так как атмосферное давление непостоянно и зависит от высоты над уровнем моря и метеорологических процессов.

Читайте также:
Ширина лестничных маршей и площадок: оптимальные размеры
Рабочее давление в системе отопления складывается из двух величин это:

Статическое — обусловленное высотой столба воды системе отопления. В расчет можно брать то, что 10 метров создают давление в 1 атмосферу;

Динамическое — которое создают насосы для циркуляции теплоносителя, а также конвективное течение воды от нагрева. При этом следует учитывать, что оно не определяется только характеристиками сетевых насосов, так как на него большое влияние оказывает регулятор отопления, который перераспределяет потоки теплоносителя. Также регулятор зачастую включает в свою схему повысительные насосы или элеваторы.

Наиболее часто задаваемый вопрос — какое давление теплоносителя должно быть в системе отопления дома, и как производится его расчет? Здесь также возможны два варианта:

Если мы говорим о схеме отопления дома с естественной циркуляцией. то оно на небольшую величину превышает статическое давление в системе;

Если мы говорим о системе с принудительным движением теплоносителя, то оно обязательно выше чем статическое, и выбирается возможно большим для обеспечения высокого КПД системы.

В расчет берутся предельно допустимые значения для элементов отопительной системы, например чугунные радиаторы, как правило, не могут работать при давлении более 0,6 МПа.

Если мы берем в качестве примера дома большой этажности, то там приходится использовать регулятор давления на нижних уровнях и насосы для повышения напора воды на верхних этажах.

Как контролировать давление в системе?

Для контроля в различных точках системы отопления врезают манометры, причем (как уже говорилось выше) они фиксируют избыточное давление. Как правило, это деформационные приборы с трубкой Бредана. В том случае, если в расчет нужно брать то, что измеритель давления должен работать не только для визуального контроля но и в системе автоматики используют электроконтактные или другие типы датчиков.

Точки врезки определены нормативными документами, но даже если у вас смонтирован небольшой котел для отопления частного дома, который неподконтролен ГосТехнадзору, все равно желательно воспользоваться этими правилами, так как в них выделены наиболее важные для контроля над давлением точки отопительной системы.

Врезать манометры нужно обязательно через трехходовые краны, которые обеспечивают их продувку, сброс на ноль и замену без остановки всего отопления.

Точками для контроля являются:

До и после отопительного котла;

Перед входом и после циркуляционных насосов;

Выход тепловых сетей от теплогенерирующей установки (котельной);

Ввод отопления в здание;

Если используется регулятор отопления, то манометры врезаются до и после его;

При наличии грязевиков или фильтров, манометры желательно врезать до и после их. Таким образом, легко контролировать их засоренность, беря в расчет то, что исправный элемент почти не создает перепада.

Система с установленными манометрами

Симптомом неисправностей или неправильной работы системы отопления являются скачки давления. Что они обозначают?

Если давление снижается

В этом случае желательно сразу проверить, как ведет себя статическое давление (остановить насос) — если нет его падения, значит неисправны циркуляционные насосы, которые не создают напор воды. Если же оно тоже снижается, то скорее всего где-то в трубопроводах дома, теплотрассе или самой котельной возникла утечка.

Проще всего локализовать это место отключением различных участков, следя за давлением в системе. Если на очередном отсечении ситуация нормализуется, значит на этом отрезке сети утечка воды. При этом берите в расчет, даже небольшая течь через фланцевое соединение может значительно уменьшить напор теплоносителя.

Но есть небольшой нюанс — регулятор отопления дома может самостоятельно отсекать участки в ходе автоматического управления, поэтому его необходимо отключить.

Если давление растет

Подобная ситуация встречается реже, но все же возможна. Ее наиболее вероятная причина — нет движения воды по контуру. Для диагностики делаем следующее:

И снова вспоминаем про регулятор — в 75 % случаев проблема в нем. Для снижения температуры в сети он может отсекать подачу теплоносителя от котельной. Если она работает на один-два дома, то возможно что устройства у всех потребителей сработали одновременно и остановили поток.

Нужно исследовать настройки и откорректировать их так чтобы регуляторы не давал приказ на полное закрытие клапанов, его инерционность увеличится, но подобные ситуации будут исключены;

Возможно, система находится под постоянной подпиткой (неисправность автоматики или чья-то небрежность). Как показывает простейший расчет — чем больше теплоносителя в ограниченном объеме, тем выше давление. В этом случае достаточно перекрыть линию питания или наладить автоматику;

Если же с приборами управления все в порядке или система отопления их вообще не включает, снова берем в расчет в первую очередь человеческий фактор — возможно, где то по ходу теплоносителя перекрыт кран или задвижка;

Реже всего возможна ситуация когда движению теплоносителя мешает воздушная пробка — необходимо ее обнаружить и удалить. Может также быть засорен по ходу движения теплоносителя фильтр или грязевик;

Что обозначает большой или малый перепад давления между подачей и обраткой?

Нормальная разность между давлением подающего и обратного трубопровода составляет 1-2 атмосферы. Что обозначает изменение этого значения в одну или другую сторону?

Если разница между давлением подачи и обратки значительна, значит система почти стоит, возможно из-за воздушной пробки. Нужно отыскать причину и восстановить циркуляцию теплоносителя;

Если в системе отопления вашего дома оно значительно меньше, и стремится к нулю, значит нарушено движение воды по трубам. Скорее всего вода протекает по ближним участкам и не доходит до удаленных участков, нарушена регулировка. Но нужно брать в расчет и то, что если перепад меняется со временем, а все радиаторы прогреваются нормально, возможно виноват регулятор отопления — принцип его работы включает перепуск части воды из подачи в обратку, и возможно скачок связан с тем, что выполнялся как раз этот цикл.

Для чего нужен регулятор перепада давления

Для нормального функционирования отопительной системы и устойчивой циркуляции воды через все ее элементы необходим стабильный перепад давления. Резкие скачки напора теплоносителя приводят к нарушению гидравлического режима и неправильной работе отдельных узлов.

В системе отопления небольшого дома, как правило, монтируют мембранные аккумуляторы воды, которые позволяют избавиться от этих нежелательных явлений. В более сложных и больших системах применяют регулятор, который обеспечивает стабильный перепад давления в системе отопления и позволяет избежать завоздушивания даже при резких скачках в магистральных трубопроводах. Также зачастую регулятор монтируют на обводных (байпасных) линиях насосов, что позволяет сделать постоянными характеристики агрегата.

Читайте также:
Современный декор кухни своими руками (советы и идеи)
И напоследок видео о том, как НЕ нужно делать — сначала делается расчет, и лишь потом реализация, а не наоборот:

Для обогрева частного дома необходима полностью исправная отопительная система. Но принцип работы ее зависит во многом от того, соблюдается ли рабочее давление. Если оно падает либо повышается, то работоспособность системы в разы меньше. Рассмотрим основные причины поломок в системе отопления частного дома. определим способ их устранения.

Схема работы геотермальной системы.

Методы контроля

Чтобы сделать правильно отопительную систему, контролировать самостоятельно уровень давления, необходим монтаж приборов контроля. Это манометры с трубкой Бредана, расчет установки которых осуществляется согласно нормативным документам. Принцип работы их прост, в систему они врезаются при помощи трехходовых кранов, что гарантирует продувку. Если выбрать для монтажа такие краны, то их можно поставить, даже не отключая всю систему. Это удобнее и лучше.

Расчет выбора точек установки включает в себя такие ключевые позиции:

до и после котла отопления. Если используется отопление камином, то манометры не нужны;

перед и после циркуляционных насосов;

при выходе от теплогенератора;

если применяется регулятор, то в расчет надо включить установку манометров до и после него;

при наличии грязевиков манометры включает до и после них. Это тоже надо клочить в расчет комплектующих для системы отопления.

Возможные неисправности и работы по устранению

Схема манометра абсолютного давления: 1 — сосуды; 2 — металлические пластины; 3 — ртуть; 4 — стеклянные соединительные трубки; 5 — отсчётный микроскоп; 6 — шкала.

Электрическое отопление в частном доме действует или газовое — это не так важно. Проблемы, связанными с падением давления, могут возникнуть в любой системе отопления. Электрическое отопление в частном доме или иное спустя несколько лет начинает давать сбои, котел отказывается функционировать либо работает не так корректно. Бывает и такая проблема, как постоянное падение давления, но с сохранением работоспособности, то есть без серьезных сбоев.

Если вы наблюдаете, что происходят такие неполадки, надо начинать предпринимать соответствующие меры, но сначала стоит выяснить, какая именно неполадка стала причиной сбоев в системе. Рассмотрим основные причины, встречающиеся в отопительных системах:

Чаще всего наблюдается такая проблема, как скрытая протечка при разводке системы трубопроводов. Любые варианты систем обогрева могут быть подвержены такой проблеме (кроме инфракрасных).

Для обнаружения причины помещения обследуются при помощи такого инструмента, как тепловизор, выявляющего дефектные участки.

Утечка может быть устранена несколькими методами, обычно это монтаж нового узла, подтяжка слишком слабого соединения, отдельного элемента системы. Лучше это сделать вовремя, чем потом тратится на глобальный ремонт отопительной системы в доме.

случается и так, что в падении давления виноваты не трубы, а другое оборудование системы. Причинами могут стать такие неполадки, как разрывы мембраны в расширительном баке. В таком случае необходимо осмотреть сам компенсационный бак. Ремонт в этом случае включает лишь монтаж нового ниппеля. Эта поломка устраняется довольно быстро. Но причиной может стать неправильный расчет объема бака либо разрыв мембраны. В таком случае необходим монтаж нового оборудования, то есть замена расширительного бака;

причиной падения давления может стать и такая проблема, как появление трещины на теплообменнике. Происходит это в процессе эксплуатации водяного отопления, но может быть и такая причина, как заводской брак котла, полный физический его износ. В таком случае возможно потребуется монтаж нового оборудования. Особенно внимательно надо следить за газовым оборудованием для двух-, одноэтажного дома;

случается и так, что давление падает не из-за поломки системы отопления. В трубах может находиться воздушный карман, из которого воздух постепенно выходит, частный дом начинает отапливаться хуже, давление понемногу падает. Надо найти такой карман, убрать весь воздух из системы. Но если систему отопления сделать правильно, то такая проблема просто не возникнет. Поэтому, когда производится монтаж, необходимо тщательно соблюдать все этапы, чтобы собрать узлы четко по инструкции, не допустить сбоев в работе.

Гидравлический расчет системы отопления

Гидравлический расчет проводится по законам гидравлики. Правильный гидравлический расчет предопределяет работоспособность системы отопления.

На основе гидравлического расчета осуществляется выбор диаметра труб d. мм, обеспечивающий при располагаемом перепаде давления в системе отопления, . Па, пропуск заданных расходов теплоносителя G. кг/ч (обеспечено затекание необходимого количества воды в каждое ответвление, стояк, отопительный прибор). Перед гидравлическим расчетом должна быть выполнена пространственная схема системы отопления в аксонометрической проекции.

При гидравлическом расчете системы отопления расчет стояков и магистральных трубопроводов (в пределах подвального помещения) проводится методом удельных потерь давления.

Располагаемый перепад давления для создания циркуляции воды . Па, в насосной вертикальной однотрубной системе с качественным регулированием теплоносителя с нижней разводкой магистралей, определяется по формуле:

. (5.1)

где – давление, создаваемое циркуляционным насосом, Па;

– естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения воды в отопительных приборах системы отопления, Па.

Естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения воды в отопительных приборах . Па, определяется по формуле:

. (5.2)

где Q_i – необходимая теплоподача теплоносителем в i-е помещение, Вт,(кКал/ч);

b – среднее приращение плотности (объемной массы) при понижении температуры воды на 1 0 С;

h_i – вертикальное расстояние между условными центрами охлаждения в стояке для i-го прибора и нагревания, м;

с – удельная теплоемкость воды, с = 4,187, кДж/(кг .0 С);

G_ст – расход воды в стояке, кг/ч, (формула 4.1);

N – количество приборов в стояке, входящем в расчетное кольцо, шт.

В насосных системах с нижней разводкой магистрали допускается не учитывать . если оно составляет менее 0,1 . В данной курсовой работе допускается не учитывать.

Похожие записи:

Эмаль ПФ-133: технические характеристики и ГОСТ, плотность материала, сертификат соответствия эмали, расход краски на 1 м2

Цвета натяжных потолков (58 фото): цветные потолочные покрытия, изделия разных расцветок в интерьере, цветовая гамма

Цена и размеры поликорбанатового листа

Электронная крышка-биде для унитаза: функции, цены, установка