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Krista Maier
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1 Hydrodynamischer Wärmeerzeuger Hydrodynamischer Wärmeerzeuger ist ein umweltfreundlicher Wärmeerzeuger einer neuen Generation, in dem keine Heizelemente vorhanden sind. Die Flüssigkeitserhitzung in diesem Wärmeerzeuger erfolgt aufgrund der Verwandlung der kinetischen Energie der sich bewegenden Flüssigkeit in die Wärmeenergie. Der Wärmeerzeuger ist effektiv und universal: Er kann sowohl in Heizsystemen als auch in Wasserversorgungssystemen, sowohl für Wasser, Gefrierschutzlösungen als auch für andere Flüssigkeiten (chemische Lösungen, Erdölerzeugnisse, Lebensmittel usw.) eingesetzt werden. Hydrodynamischer Wärmeerzeuger wird zu einer Wärmeenergiequelle: die Wärmeenergie wird aufgrund der im System Flüssigkeit-Wärmeerzeuger stattfindenden physischen Prozesse (Kavitation), die bei rotierender und Translationsbewegung des Wärmeträgers im System unter Einfluss der Außenkräfte zustande kommen, erzeugt. Eine Elektropumpe gewährleistet Druck und Verbrauch des Wärmeträgers, der sich durch Bewegung im Inneren der vorgeschlagenen Konstruktion bis zu der gewünschten Temperatur erhitzt wird. Der hydrodynamische Wärmeerzeuger hat bereits einen hohen Wärmefaktor (Kp): mit 1kWatt Strom werden dank der besonderen Technologie 5,28 kwatt Wärmeenergie erzeugt. Der Entwickler dieser Technologie sieht aber darin noch einen großen unerschlossenen Potential: der Wärmefaktor kann bis zu kwatt erhöht werden. Vorteile: Hydrodynamischer Wärmeerzeuger kann als ein unabhängiges Heizsystem in einem Neubau oder Ferienhaus eingebaut oder als eine zusätzliche Wärmeenergiequelle in einem bestehenden Heizsystem genutzt werden; Bei einem vorhandenen Heizsystem erfolgt der Anschluss innerhalb von 30 Minuten, keine Schweißarbeiten notwendig; Keine Absprachen mit der Feuerwehr oder ähnlichen Behörden erforderlich; Minimale notwendige Wartung (einmal in 6 Monaten Kontrolle der Lager und der Stopfbuchsdichtungen der Pumpe); 1

Der Wärmeerzeuger ist effektiv und universal: Er kann sowohl in Heizsystemen als auch in Wasserversorgungssystemen, sowohl für Wasser, Gefrierschutzlösungen als auch für andere Flüssigkeiten

2 Kostengünstig: keine Kosten für das Verlegen der Fernwärmeleitungen und Minimierung der Wärmeverluste; keine Kosten für Wasseraufbereitung (Wasserqualität, Verschmutzungsgrad und dessen Mineralisierung beeinflussen die Funktion des Wärmeerzeugers nicht); es müssen keine Brennstoffvorräte gebildet werden, Lagerung und Lagerkosten entfallen (falls als Brennstoff Gas, Kohle, Holz oder Erdölerzeugnisse verwendet werden); hoher Wärmefaktor (Kp): mit 1kWatt Strom werden dank der besonderen Technologie 5,28 kwatt Wärmeenergie erzeugt. Betriebssicher und umweltfreundlich: der Betrieb des Wärmeerzeugers schließt die Verwendung von umweltverschmutzenden Stoffen (Gas, Kohle, Dieseltreibstoff, Heizöl) und den Ausstoß deren Verbrennungs- und Zerfallsprodukte in die Luft aus. Explosion und Brand sind ausgeschlossen; ein modernes Sicherheitssystem gewährleistet eine vollständige Kontrolle über den Betriebsdruck der Flüssigkeit im System, was dessen unkontrollierten Anstieg ausschließt. Universeller Einsatz: für Heizung, u.a. für Bodenheizsysteme; für Warmwasser- Versorgungssysteme; in einem neuen sowie in einem bestehenden System; für Flüssigkeiten diverser Bestimmung; zur Wassererhitzung über 100 С. Autonomie: Hydrodynamischer Wärmeerzeuger lässt sich in Heizsysteme der Gebäude ohne zusätzliche Energiequellen einbauen (Durchflusswiderstand der vorhandenen Heizkörper unter Berücksichtigung des eigenen hydraulischen Durchflusswiderstandes des Wärmeerzeugers muss neu berechnet werden). 2

Erdölerzeugnisse verwendet werden); hoher Wärmefaktor (Kp): mit 1kWatt Strom werden dank der besonderen Technologie 5,28 kwatt Wärmeenergie erzeugt.

3 Zuverlässigkeit: eine praktisch unbegrenzte Betriebsdauer des hydrodynamischen Wärmeerzeugers, da im Mischraum Konvektionsoberflächen fehlen. Die Betriebsdauer des Wärmeerzeugers ist durch die Betriebsdauer der Pumpe bedingt. Niedrige Heizkosten: Erste Prüfläufe fanden am 4. Dezember 2003 statt. Die Ergebnisse wurden im Laboratorium der OAO TEWIS, Stadt Togljatti, Russland an einem Versuchsstand erhalten. Es wurde ein hydrodynamischer Wärmeerzeuger mit einer Wärmeleistung von 9,5 kwatt gebaut, dessen Betrieb nur 1,8 kwatt Stromenergie erforderte. Einsatz eines hydrodynamischen Wärmeerzeugers ist in Bezug auf niedrige Heizkosten mit Gasheizung vergleichbar. Gegenüber der Gasheizung hat der hydrodynamische Wärmeerzeuger einen weiteren Vorteil: Er wird mit Strom betrieben und ist somit von dem zu importierenden Gas völlig unabhängig; Ersparungen bei den Heizkosten werden sowohl in privaten Haushalten als auch in industriellen Maßstäben sichtbar; Verwendung in Kombination mit einer Solarstromanlage führt zu einer zusätzlichen Senkung der Heizkosten und steigert die Umweltfreundlichkeit. 3

Die Ergebnisse wurden im Laboratorium der OAO TEWIS, Stadt Togljatti, Russland an einem Versuchsstand erhalten.

4 Der hydrodynamische Wärmeerzeuger ist zur Heizung der Räumlichkeiten, Erhitzung und Umpumpen von Wasser und anderen nicht explosionsgefährlichen und nicht brennbaren Flüssigkeiten mit einer Dichte bis zu 0,9-1,2 Kg/L, mit einem Volumen an harten Einschlüssen unter 1%, Partikelgröße nicht über 0,2 mm und einer Temperatur nicht höher als 85 C bestimmt. Für Zwecke der Nahrungsmittelindustrie kann die Temperatur 115 C betragen. Der hydrodynamische Wärmeerzeuger in einer Sonderausführung (Dampferzeuger) lässt eine Dampftemperatur von C erreichen. Der im Wärmeerzeuger genutzte Effekt erlaubt es, die Flüssigkeit unmittelbar im erforderlichen Umfang bei deren Bewegung zu erhitzen, was eine ökologische Sauberkeit gewährt, eine qualitative Bestandsveränderung der Flüssigkeit ausschließt, Bildung des Abschaumes und Auftreten anderer unangenehmen Erscheinungen in der sich erhitzenden Flüssigkeit verhindert. Gleichzeitige Nutzung beider Effekte Erhitzung und Überpumpen der Flüssigkeit in einem Knoten gewährleistet eine Effektivität und Betriebssicherheit des Wärmeerzeugers. Die Erhitzung der Flüssigkeit erfolgt ohne einen Heizelement. Der hydrodynamische Wärmeerzeuger gilt nicht für einen Hochdruckbehälter, da der Druck im Resevoir des Wärmeerzeugers 0,2 0,5 Kg/ cm 2 beträgt. 4

Für Zwecke der Nahrungsmittelindustrie kann die Temperatur 115 C betragen.

5 Abb. 1 Wärmeerzeuger, seine Bestandteile und Anschlussschema. 1 - Elektropumpe; 2 - Resevoir; 3 - Erwärmungsvorrichtung; 4 - Gestell; 5 - Steuerung; 6 - Dämpfer; 7 - Augenbolzen zum Anschlagen; 8 - Vorrichtung zum Sammeln des Ausflusses aus der Dichtung und des Sicherheitsventils К1- Ventil des Druckanschlusses; К2 - Ventil des Ansauganschlusses; К3 - Ventil zumauslassen der Luft aus dem Resevoir; К4 - Ventil des Wasserabflusses; К5 - Rücklaufventil der Zusatzspeisung; К6 - Verschlussventil der Zusatzspeisung; Д1 - Meßfühler der Grenztemperatur; Д2 - Meßfühler der Betriebstemperatur; Р1, Р2 - Flexible Schläuche; ПК - Sicherheitsventil. Der Wärmeerzeuger (Abb. 1) besteht aus einer Elektropumpe 1, einem Reservoir 2, einer Erwärmungsvorrichtung 3, einer Vorrichtung zum Sammeln des Ausflusses aus der Dichtung 8, die am Gestell 4 montiert sind. Im unteren Bereich 5

Sicherheitsventils К1- Ventil des Druckanschlusses; К2 - Ventil des Ansauganschlusses; К3 - Ventil zumauslassen der Luft aus dem Resevoir; К4 - Ventil des Wasserabflusses; К5 - Rücklaufventil der

6 des Gestells sind Gummidämpfer 6 installiert. Am Reservoir sind 2 Augenbolzen zum Anschlagen oder Anhängen des Wärmeerzeugers vorgesehen. Am Auffangtrichter der Pumpe ist für die Absicherung des Heizsystems gegen einen überhohen, durch die Wärmedehnung der Flüssigkeit bedingten Druck, ein Sicherheitsventil installiert. Die Elektropumpe sorgt für einen geschlossenen Kreisumlauf der Flüssigkeit: Elektropumpe Erwärmungsvorrichtung Reservoir Elektropumpe. In der Erwärmungsvorrichtung erhitzt sich die Flüssigkeit dank dem hydrodynamischen Aufeinanderprall der Flüssigkeitsstrahlen; dabei wird ein Teil der erhitzten Flüssigkeit in das Heizsystem oder für andere Zwecke geleitet und fließt danach zurück. Dafür sind im Wärmeerzeuger ensprechende Anschlüsse, versehen mit Ventilen К1 und К2, und Kontrollmeßgeräte: Manometer M und Thermometer T vorgesehen. Der Steuerungsblock 5 erlaubt eine manuelle oder automatische Betätigung und Anhalten des Wärmeerzeugers im vorgegebenen Temperaturbereich. Dafür sind am Behälter und an der Erwärmungsvorrichtung Meßfühler Д1 и Д2 vorgesehen. Betriebsarten: Automatisch Hauptart; Manuell während der Inbetriebnahme - und Einstellungsarbeiten. Heizsystem: Direkter Anschluss des hydrodynamischen Dispergators (sieh Abb. 2). Heizsystem: Anschluss des hydrodynamischen Dispergators an einen Wärmetauscher. 6

Die Elektropumpe sorgt für einen geschlossenen Kreisumlauf der Flüssigkeit: Elektropumpe Erwärmungsvorrichtung Reservoir Elektropumpe.

7 Abb. 2 Direkter Anschluss des hydrodynamischen Dispergators 1. Elektropumpe 2. Absperrarmatur 3. Siebfilter 4. Rohrleitung 5. Heizkörper 6. Ausdehnungsbehälter 7. Manometer 8. Wärmeerzeuger 9. Kreislaufpumpe 10. Luftspeicher 11. Termofühler 12. Bedienungsschrank 7

8 Industrieller Einsatz: Parameter: Heizvolumen: 2700m 3 Motorleistung: 45 KWt/St Stromverbrauch: 8,65 KWt/St Abmessungen, mm: 1500x650x1400 Einsatz bei mittleren Unternehmen und Haushalten: Parameter: Heizvolumen: 500m 3 Motorleistung: 8-10 KWt/St Stromverbrauch: 1,54-1,92 KWt/St Abmessungen, mm: 1160x350 Abmessungen, mm: 520x250x500 8

Unternehmen und Haushalten: Parameter: Heizvolumen: 500m 3 Motorleistung: 8-10

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