Bomba de calor Frenett: dispositiu i principi de funcionament + el podeu muntar tu mateix?

Els amants del tinkering sempre trobaran l'aplicació en la seva pròpia força, paciència i residus. Dels components gairebé lliures, poden construir fàcilment una cosa extremadament útil a la vida quotidiana.

Per exemple, poden fer una bomba de calor eficaç Frenett amb les seves pròpies mans, sense gastar res. Però tornaran a omplir la botiga de coneixements i les existències d’habilitats, i això no té preu, no és així?

La informació proporcionada ajudarà a comprendre el principi de funcionament de la unitat. Amb la nostra ajuda, podeu determinar el disseny i conèixer com es realitza el model. Les instruccions clares per a la producció d’aquest tipus de bomba de calor ajudaran eficaçment artesans casolans independents.

Oferim recomanacions pràctiques per a la producció de productes casolans productius i consells sobre el funcionament d’aquests equips.

El principi de funcionament del dispositiu

És conegut aquell que entra en contacte amb problemes de calefacció rendible. Sobretot en combinació amb termes d’aigua de terra, Aigua a aigua, o Aire a aigua etc.

Una bomba de calor amb un dispositiu Frenett no té pràcticament res en comú. A més del nom i el resultat final en forma d’energia tèrmica, que s’utilitza en última instància per a la calefacció.

Les bombes de calor basades en Carnot són molt populars tant com una forma rendible d’organitzar la calefacció com com un sistema respectuós amb el medi ambient.

El treball d'un complex complex d'aparells està associat a l'acumulació d'energia de baix potencial contingut en recursos naturals (terra, aigua, aire) i la seva conversió en energia calorífica amb un potencial elevat.

L’invent d’Eugene Frenett està organitzat i funciona d’una manera completament diferent.

El principi de funcionament d’aquest dispositiu es basa en l’ús d’energia tèrmica, que s’allibera durant la fricció. El disseny es basa en superfícies metàl·liques situades no molt a prop, però a una certa distància. L’espai entre ells s’omple de líquid.

Les parts del dispositiu giren les unes a les altres amb un motor elèctric, s'escalfa el fluid dins de la carcassa i en contacte amb els elements giratoris.

La calor resultant es pot utilitzar per escalfar el refrigerant. Algunes fonts recomanen utilitzar aquest fluid directament per al sistema de calefacció. Molt sovint, un radiador convencional està unit a una bomba Frenett casolana.

Com a sistema de calefacció de refrigerant els experts recomanen fermament l’ús de petroli en lloc d’aigua.

Durant el funcionament de la bomba, aquest fluid tendeix a escalfar-se molt fortament. L’aigua en aquestes condicions pot bullir simplement. El vapor calent en un espai tancat crea una pressió excessiva i això sol provocar el trencament de les canonades o la caixa. L'ús d'oli en aquesta situació és molt més segur, ja que el seu punt d'ebullició és molt més gran.

Per fer una bomba de calor Frenett, necessitareu un motor, un radiador, diverses canonades, un bloqueig de disc d’acer, discos d’acer, una barra de metall o plàstic, un cilindre de metall i un conjunt de claus (+)

Hi ha una opinió que l'eficiència d'un generador de calor superior al 100% i fins i tot pot ser del 1000%. Des del punt de vista de la física i les matemàtiques, no es tracta d’una afirmació del tot correcta.

L’eficiència reflecteix la pèrdua d’energia gastada no en la calefacció, sinó en el funcionament real del dispositiu. Més aviat, les afirmacions fenomenals sobre la eficàcia increïblement alta de la bomba Frenett reflecteixen la seva efectivitat, realment impressionant. El cost de l’electricitat per al funcionament de l’aparell és insignificant, però es nota molt la quantitat de calor obtinguda.

Escalfar un refrigerant a les mateixes temperatures amb l’ajut d’un element de calefacció per escalfar, per exemple, requeriria una quantitat d’electricitat molt més gran, possiblement desenes de vegades més. Un escalfador domèstic no s'escalfaria ni amb un consum d'electricitat.

Per què tots els locals residencials i industrials no estan equipats amb aquests dispositius? Els motius poden ser diferents.

En primer lloc, l’aigua és un mitjà de transferència de calor més senzill i convenient que el petroli. No escalfa a temperatures tan altes, i eliminar els efectes de les fuites d’aigua és més fàcil que eliminar l’oli vessat.

En segon llocQuan es va inventar la bomba Frenett, ja existia un sistema de calefacció centralitzat i funcionava amb èxit. Desmuntar-la per substituir-la amb generadors de calor seria massa car i causaria moltes molèsties, de manera que ningú no va considerar seriosament aquesta opció. Com diu la dita, el millor és l’enemic del bé.

Recomanacions sobre l'ús de l'instrument

Cal destacar que encara existeixen les variacions de la bomba Eugene Frenett que utilitza aigua com a refrigerant. Però normalment es tracta de grans models industrials que s’utilitzen en empreses especialitzades.

El funcionament d'aquests dispositius està estrictament controlat mitjançant dispositius especials.Garantir un nivell similar de seguretat a casa és gairebé impossible.

L'esquema general d'un generador industrial de calor desenvolupat per científics de Khabarovsk: 1 - capacitat; 2 - canonada d’entrada; 3 - canonada de sortida; 4 - escalfador d'aigua; 5 - eix del coixinet. L’aigua s’utilitza com a transportador de calor

La versió més popular de la bomba Frenett, que utilitza aigua en lloc d’oli com a refrigerant, és un dispositiu desenvolupat per científics de Khabarovsk: Nazyrova Natalya Ivanovna, Leonov Mikhail Pavlovich i Syarg Alexander Vasilyevich. En aquest disseny en forma de bolets, l’aigua es porta especialment a ebullició i es converteix en vapor.

A continuació, la força reactiva del vapor s’utilitza per augmentar la velocitat de moviment del refrigerant líquid pels canals de la bomba a 135 m / min. Com a resultat, els costos d'energia per moure el refrigerant són mínims, i el rendiment en forma d'energia tèrmica és molt elevat.

Tanmateix, aquest muntatge ha de ser excepcionalment robust i s’ha de controlar constantment el seu funcionament per evitar un accident.

Què fer si amb l’ajuda de la bomba Frenett se suposa que organitza la calefacció d’una habitació gran o de tota la casa? L’aigua és un transportador de calor tradicional, la majoria de sistemes de calefacció estan dissenyats específicament per a això. I omplir tot un sistema de calefacció amb oli líquid adequat pot resultar car.

Aquest problema es resol senzillament. Cal construir addicionalment un intercanviador de calor convencional, en el qual l’oli escalfat escalfarà l’aigua que circula pel sistema de calefacció. Al mateix temps, es perdrà una mica de calor, però l'efecte general es mantindrà força notori.

La bomba de calor Frenett es pot utilitzar amb èxit en combinació amb sistemes de calefacció per terra. Però en lloc d’aigua, heu d’abocar oli líquid a les canonades

Una idea interessant seria utilitzar una bomba Frenett en combinació amb sistema de calefacció per terra. En aquest cas, es deixa passar el líquid refrigerant a través de canonades de plàstic estretes col·locades en un massís de formigó.

Aquest sistema de calefacció funciona de la mateixa manera que una calefacció ordinària per terra amb aigua. Per descomptat, un projecte d’aquest tipus només es pot implementar en una casa privada, ja que es pot utilitzar exclusivament per a edificis d’apartaments alts. Calefacció per terra radiant elèctrica.

Una manera pràctica i còmoda d’utilitzar aquest dispositiu és escalfar una habitació petita: un garatge, un graner, un taller, etc. La bomba Frenett permet solucionar de forma eficient i ràpida el problema de la calefacció autònoma en aquests llocs.

El cost de l'electricitat per al seu funcionament és petit en comparació amb l'efecte tèrmic que resulta, i no és difícil crear un gran agregat amb els materials més senzills.

Opcions de disseny de bombes Frenett

Eugene Frenett no només va inventar el dispositiu anomenat així, sinó que també el va millorar repetidament, oferint versions més noves i eficients del dispositiu.

A la primera bomba, que l'inventor va patentar el 1977, només es van utilitzar dos cilindres:

• a l’aire lliure - el cilindre buit de diàmetre més gran i està en estat estàtic
• intern - el diàmetre del recipient és lleugerament inferior a les dimensions de la cavitat del cilindre exterior.

L’inventor va abocar oli líquid a l’espai estret resultant entre les parets de dos cilindres. Per descomptat, aquella part de l’estructura en la qual s’ubicava aquest refrigerant líquid estava segellada amb cura per evitar fuites d’oli.

Aquest és un diagrama de la primera versió de la bomba de calor Frenett. L’eix rotatiu està situat horitzontalment, el refrigerant es col·loca en un espai estret entre dos cilindres de treball (+)

El cilindre interior està connectat a l’eix del motor de manera que es garanteixi la seva rotació ràpida respecte al cilindre gran estacionari. Es va col·locar un ventilador amb impulsor a l’extrem oposat de l’estructura.

Durant el funcionament, l'oli es va escalfar i es va transferir calor a l'aire que envoltava el dispositiu. El ventilador va permetre estendre ràpidament l’aire càlid per tota la sala.

Com que aquesta estructura es va escalfar força fort, per a un ús convenient i segur, l'estructura va quedar oculta en un estoig de protecció. Per descomptat, es van fer obertures a l’habitatge per a la circulació de l’aire.

Un complement útil al disseny va ser un termòstat, amb el qual el funcionament de la bomba Frenett es podia automatitzar fins a cert punt.

L’eix central d’aquest model de la bomba de calor se situa verticalment. El motor es troba a la part inferior, després s’instal·len els cilindres imbricats els uns als altres i, a la part superior, hi ha el ventilador. Més tard, va aparèixer un model amb un eix central horitzontal.

S'ha utilitzat un model d'una bomba de calor Frenett amb un eix giratori orientat horitzontal juntament amb un radiador de calefacció, per dins del qual circulava oli escalfat (+)

Va ser un dispositiu que es va utilitzar per primera vegada en combinació no amb un ventilador, sinó amb un radiador de calefacció. El motor es col·loca al costat i l’eix del rotor passa per un tambor giratori i surt a l’exterior.

No hi ha cap fan en aquest tipus de dispositiu. El refrigerant de la bomba a través de les canonades es desplaça al radiador. De la mateixa manera, l’oli escalfat es pot treure a un altre intercanviador de calor o directament als tubs de calefacció.

Més tard, el disseny de la bomba de calor fresnett es va canviar substancialment. L’eix del rotor encara es mantenia en posició horitzontal, però la part interior estava formada per dos tambors giratoris i un impulsor col·locat entre ells. Aquí, l'oli líquid es torna a utilitzar com a agent de calor.

En aquesta versió de la bomba de calor Frenett, dos cilindres giren un al costat de l'altre, estan separats per un impulsor dissenyat especialment de metall molt resistent (+)

Quan aquesta estructura gira, l’oli s’escalfa addicionalment, ja que passa per uns forats especials realitzats a l’impulsor i, a continuació, penetra a l’estreta cavitat entre les parets de la caixa de la bomba i el seu rotor. Així, l’eficiència de la bomba Frenett es va millorar significativament.

Es fan petits forats al llarg de les vores de l'impulsor de la bomba de calor Frenett. El refrigerant s’escalfa de manera ràpida i eficaç, passant per ells (+)

Tot i això, convé remarcar que aquest tipus de bomba no és gaire adequada per a la fabricació a casa. Primer cal trobar dibuixos fiables o calcular el disseny tu mateix, i això només és possible per a un enginyer amb experiència.

Aleshores, haureu de trobar un impulsor especial amb forats de mida adequada. Aquest element de la bomba de calor funciona a càrregues elevades, per la qual cosa ha d’estar fabricat amb materials molt duradors.

Dispositiu propi

Una revisió de les opcions del dispositiu de bomba Frenett ens permet entendre que els principis del seu funcionament amb un o un altre grau d’eficiència es poden utilitzar en dissenys de diversos tipus i tipus. La idea bàsica continua essent la mateixa: un espai estret entre elements metàl·lics farcits d’oli i rotació amb un motor elèctric.

El diagrama mostra una variant de la bomba de calor Frenett, que s’utilitza normalment per a l’autofabricació del dispositiu. La base del disseny són els discos metàl·lics separats per femelles (+)

A casa, es realitza sovint una bomba Fresnett, que consisteix en una sèrie de plaques metàl·liques separades per un límit estret.

Per fer aquest dispositiu, heu de preparar els materials necessaris:

• cilindre buit de metall;
• un conjunt de discs d’acer idèntics amb un forat al centre;
• conjunt de femelles de 6 mm d’alçada;
• vareta d’acer roscada:
• motor elèctric amb un eix estès;
• rodament;
• canonades de connexió.

Les mides de la bomba poden ser més grans o més petites. Però la distància entre els discos s’hauria de mantenir exactament - 6 mm.Com a divisors s’utilitzen femelles estàndard i la barra d’acer és el centre de l’estructura.

El seu gruix hauria de correspondre al diàmetre de la femella. Si no hi ha cap varilla amb un fil a mà, només haureu de tallar-la.

Els discos metàl·lics de la bomba de calor Frenett han de ser lleugerament inferiors al diàmetre del cos cilíndric per garantir una rotació lliure i un escalfament més eficient del refrigerant

Evidentment, el forat dels discos ha de ser tal que es puguin posar lliurement sobre l’eix axial. El diàmetre exterior dels discos ha de ser diversos mil·límetres més reduït que el cas. Si no hi ha elements preparats a mà, els discos es tallen independentment de la xapa o es confien aquest treball a un torner.

Els discos d'acer de la bomba de calor Frenett es poden tallar a casa si hi ha equips adequats

El cos cilíndric es pot fer a partir d’un recipient antic de metall d’una configuració adequada o soldat de metall. També és adequat tallar una canonada metàl·lica ampla.

Les parets estan soldades als extrems del cilindre. La carcassa ha d'estar ajustada perquè no es filtri petroli. S'han de fer forats addicionals als extrems superior i inferior de la caixa: per entrar i sortir de les canonades de calefacció que condueixen al radiador.

Per descomptat, totes les juntes de les canonades haurien de ser segellades. Per a connexions roscades, s’utilitzen segells especials: cinta FUM, roba, etc. Si es decideix utilitzeu canonades de polipropilè, necessitareu accessoris especials i, possiblement, soldadura per muntar aquestes canonades.

No cal un motor elèctric d’alt rendiment per al funcionament de la bomba Frenett. És adequat un dispositiu pres d'un aparell domèstic antic o trencat, com un ventilador convencional.

L’objectiu principal del motor elèctric és girar l’eix. Una rotació excessivament ràpida pot provocar un mal funcionament del dispositiu. Com més ràpid es giri l’estructura, més s’escalfa el portador de calor.

Un petit motor per girar l’eix d’una bomba de calor de Frenett es pot treure dels electrodomèstics danyats o comprar a una botiga

Perquè l’eix pugui girar lliurement, cal un rodament adequat en mides estàndard. Quan tots els elements estiguin preparats, podeu començar a muntar el dispositiu. Primer es munta un eix central amb un coixinet a la part inferior de l’interior de la carcassa. A continuació, es posa un cargol de separació a l’eix, després es posa un disc, un nou de nou, un disc de nou, etc.

Els discos amb fruits secs s’alternen fins que el estoig s’omple fins a la part superior. Fins i tot a la fase de preparació, es poden fer càlculs previs sobre el nombre de discos i fruits secs necessaris.

Cal afegir el gruix del disc al gruix de la femella (6 mm). L’altura del cos està dividida per aquesta figura. El número resultant donarà informació sobre el nombre de parells necessaris de "nou + disc". Instal·leu l’última femella.

Després d'omplir l'habitatge amb aquests elements mòbils, s'omple amb oli líquid. No importa el tipus d’oli, podeu prendre minerals, cotó, colza o qualsevol altre oli que toleri bé la calor i que no s’endureixi. Després d'això, el disseny es cobreix amb la coberta superior i es suavitza suaument.

Arribats a aquest punt, les canonades del radiador normalment ja estan unides a les cobertes. Per obtenir comoditat, durant la instal·lació i el manteniment del dispositiu a les canonades es poden instal·lar dos taps. Ara cal connectar l’eix de la bomba de calor a l’eix del motor.

El sistema s’inclou a la xarxa, comproveu si hi ha fuites, avalueu les característiques del dispositiu.

Es pot connectar una bomba de calor Fresnett pròpiament dita a un radiador de ferro colat o bimetal convencional, que proporcionarà l’efecte escalfador necessari

Si tot es fa correctament, l’eix amb els discos començarà a girar, escalfant l’oli dins del dispositiu. El portador de calor calent passarà pel forat superior a través de la canonada fins al radiador de calefacció.L'oli refredat tornarà al cos de la bomba de calor a través de la canonada inferior per tornar a escalfar.

Per automatitzar el funcionament del sistema, podeu utilitzar un relé especial amb un sensor de temperatura que detecti la calefacció de l’allotjament de la bomba de calor i apagueu el motor o l’encengui segons calgui. D’aquesta manera s’evitarà el sobreescalfament del sistema, l’avaria del motor elèctric i, en conjunt, augmentarà la vida útil del dispositiu.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Una versió interessant de la bomba Frenett es presenta en aquest vídeo:

Malauradament, la bomba Frenett no va trobar àmplia acceptació en el camp de la calefacció. Un dispositiu per a la producció industrial d’ús domèstic és difícil de trobar a les botigues d’electrodomèstics. Però molts artesans populars van utilitzar amb èxit els èxits d’aquest científic i els van aplicar a les seves cases, saunes, garatges, etc.

Potser sou els mateixos que heu aconseguit fer realitat la idea de Frenett? Comparteix la teva experiència: deixa comentaris sobre l'article i afegeix fotos dels teus productes. El formulari de contacte es troba a sota.