Frenett hőszivattyú: eszköz és működési elv + összeállíthatja magát?
A bádogoskodás szerelmesei mindig erősségükben, türelmükben és hulladékanyagukban találják meg az alkalmazást. A szinte ingyenes komponensekből könnyen felépíthetnek egy rendkívül hasznos dolgot a mindennapi életben.
Például saját kezükkel elkészíthetnek egy hatékony Frenett hőszivattyút, anélkül, hogy bármit is költenének. De meg fogják tölteni a tudás és a készségek készletét, és ez felbecsülhetetlen, nem igaz?
A megadott információk segítenek megérteni az egység működésének elvét. Segítségünkkel meghatározhatja a kialakítást és megtudhatja, hogyan készül a modell. Az ilyen típusú hőszivattyú gyártására vonatkozó világos utasítások hatékonyan segítenek a független háztartók számára.
Gyakorlati ajánlásokat nyújtunk produktív házi készítésű termékek gyártására és tippeket az ilyen berendezések működésére.
A cikk tartalma:
A készülék működésének elve
Azok, akik érintkezésbe kerülnek a költséghatékony fűtés kérdésével, a "hőszivattyú" név jól ismert. Különösen a szárazföldi-víz kifejezésekkel kombinálva, „Víz-víz”vagy „Levegő-víz” stb
Az ilyen hőszivattyú Frenett-készülékkel gyakorlatilag semmi közös. A név és a végső eredmény mellett hőenergia, amelyet végső soron fűtésre használnak.
A carnot-alapú hőszivattyúk nagyon népszerűek a fűtés költséghatékony módjaként és a környezetbarát rendszerként egyaránt.
Egy ilyen eszközrendszer munkája a természeti erőforrásokban (föld, víz, levegő) lévő alacsony potenciálú energia felhalmozódásával és nagy potenciállal rendelkező hőenergiává történő átalakulásával jár.
Eugene Frenett találmánya felépítése és működése teljesen más módon működik.
Az eszköz működésének elve a súrlódás során felszabaduló hőenergia felhasználásán alapul. A kivitel olyan fémfelületeken alapul, amelyek nem egymáshoz közel vannak, hanem egy bizonyos távolságra. A köztük lévő hely folyadékkal van tele.
A készülék alkatrészei egymáshoz képest forognak egy villamos motor segítségével, a ház belsejében lévő és a forgó elemekkel érintkező folyadék felmelegszik.
A kapott hő felhasználható a hűtőfolyadék melegítésére. Egyes források azt javasolják, hogy ezt a folyadékot közvetlenül használja a fűtési rendszerhez. Leggyakrabban egy hagyományos radiátort csatlakoztatnak a házi készítésű Frenett szivattyúhoz.
Mint a hűtőfolyadék fűtési rendszer A szakértők határozottan javasolják, hogy víz helyett olajat használjon.
A szivattyú működése során ez a folyadék hajlamos nagyon erősen felmelegedni. Ilyen körülmények között a víz egyszerűen felforralhat. A zárt térben lévő forró gőz túl nagy nyomást fejt ki, és ez általában a csövek vagy a ház megrepedéséhez vezet. Az olaj használata ebben a helyzetben sokkal biztonságosabb, mert forráspontja sokkal magasabb.
Van vélemény, hogy egy ilyen hőfejlesztő hatékonysága meghaladja a 100% -ot, sőt akár 1000% is lehet. A fizika és a matematika szempontjából ez nem teljesen helyes állítás.
A hatékonyság nem a fűtésre, hanem a készülék tényleges működésére fordított energiaveszteséget tükrözi. Inkább a Frenett szivattyú hihetetlenül magas hatékonyságával kapcsolatos fenomenális állítások tükrözik annak hatékonyságát, ami valóban lenyűgöző. A készülék működéséhez szükséges villamos energia költsége elhanyagolható, ám ennek eredményeként kapott hőmennyiség nagyon észrevehető.
Hűtőfolyadék azonos hőmérsékletre történő felmelegítéséhez például fűtéshez szükséges fűtőelem segítségével sokkal nagyobb mennyiségű villamosenergia-szükség lenne, esetleg több tízszer több energiára. A háztartási fűtőelem nem is melegszik fel ilyen áramfogyasztással.
Miért nincs minden lakó- és ipari helyiség ilyen eszközökkel felszerelve? Az okok különbözőek lehetnek.
először, a víz egyszerűbb és kényelmesebb hőátadó közeg, mint az olaj. Nem melegszik fel olyan magas hőmérsékleten, és a vízszivárgások hatásának kiküszöbölése könnyebb, mint a kiömlött olaj eltávolítása.
másodszorA Frenett szivattyú feltalálásának idején már létezett egy központi fűtési rendszer, amely sikeresen működött. A hőfejlesztővel történő lecserélése nagyon költséges lenne, és sok kellemetlenséget okozna, így ezt a lehetőséget még senki sem mérlegelte komolyan. Ahogy a mondás mondja, a legjobb a jó ellensége.
A műszerhasználati ajánlások
Érdemes megjegyezni, hogy az Eugene Frenett szivattyú változatai továbbra is léteznek vízhűtő folyadékként. De általában ezek nagy ipari modellek, amelyeket speciális vállalkozásokban használnak.
Az ilyen eszközök működését speciális eszközökkel szigorúan ellenőrzik.Szinte lehetetlen hasonló szintű biztonságot nyújtani otthon.
A Frenett szivattyú legnépszerűbb verziója, amely hűtőfolyadékként víz helyett olajat használ, egy olyan eszköz, amelyet Khabarovszk tudósai fejlesztettek ki: Nazyrova Natalya Ivanovna, Leonov Mihail Pavlovich és Syarg Alexander Vasilyevich. Ebben a gomba alakú kialakításban a vizet speciálisan forralják fel és gőzzé alakítják.
Ezután a gőz reaktív erőét felhasználva a folyékony hűtőfolyadék mozgási sebességét a szivattyúcsatornák mentén 135 m / percre növelik. Ennek eredményeként a hűtőfolyadék mozgatásához szükséges energiaköltségek minimálisak, és a hőenergia visszatérítése nagyon magas.
Az ilyen szerelvénynek azonban rendkívül robusztusnak kell lennie, és működését folyamatosan ellenőrizni kell a baleset elkerülése érdekében.
Mi a teendő, ha a Frenett szivattyú segítségével tervezik egy nagy helyiség vagy az egész ház melegítését? A víz hagyományos hőhordozó, a legtöbb fűtési rendszert kifejezetten ehhez tervezték. És a teljes fűtési rendszer kitöltése megfelelő folyékony olajjal költséges lehet.
Ezt a kérdést nagyon egyszerűen oldják meg. Ehhez további hagyományos hőcserélőt kell építeni, amelyben a fűtött olaj melegíti a fűtési rendszeren keresztül keringő vizet. Ugyanakkor némi hő el fog veszni, de a teljes hatás meglehetősen észrevehető marad.
Érdekes ötlet egy Frenett szivattyú használata a padlófűtés rendszer. Ebben az esetben a hűtőfolyadékot keskeny műanyag csöveken keresztül engedik egy beton esztrichbe.
Egy ilyen fűtési rendszer ugyanúgy működik, mint a szokásos padlófűtés. Természetesen egy ilyen típusú projektet csak egy magánházban lehet megvalósítani, mivel kizárólag sokemeletes lakóépületekben használható. elektromos padlófűtés.
Az ilyen eszközök használatának praktikus és kényelmes módja egy kis helyiség fűtése: garázs, pajta, műhely stb. A Frenett szivattyú hatékonyan és gyorsan megoldhatja az önálló fűtés problémáját ilyen helyeken.
Az üzemeltetéshez szükséges villamos energia költsége alacsony a kapott hőhatással összehasonlítva, és egy ilyen aggregátum felépítése nem egyszerű a legegyszerűbb anyagokból.
Frenett szivattyú tervezési lehetőségek
Eugene Frenett nemcsak feltalálta az ő nevéről szóló eszközt, hanem többször is továbbfejlesztette, és újabb, hatékonyabb verziókkal állt elő.
A legelső szivattyúban, amelyet a feltaláló 1977-ben szabadalmazott, csak két hengert használtunk:
- külső - az üreges henger átmérője nagyobb és statikus állapotban van
- belső - a tartály átmérője kissé kisebb, mint a külső henger üregének mérete.
A feltaláló folyékony olajat öntött a keletkező keskeny térbe két henger falai között. A szerkezetnek azt a részét, amelyben a folyékony hűtőfolyadék található, természetesen gondosan lezárták, hogy megakadályozzák az olajszivárgást.
A belső henger úgy van csatlakoztatva a motor tengelyéhez, hogy biztosítsa annak gyors forgását az álló nagy hengerhez képest. A szerkezet másik végére egy járókerékkel ellátott ventilátort helyeztek el.
Működés közben az olajat melegítették és hőt továbbították az eszközt körülvevő levegőbe. A ventilátor lehetővé tette a meleg levegő gyors elterjesztését az egész helyiségben.
Mivel ezt a szerkezetet meglehetősen erősen melegítették, a kényelmes és biztonságos használat érdekében a szerkezetet egy védőtokban elrejtették. A házban természetesen nyílások készültek a légáramláshoz.
A terv hasznos kiegészítése volt egy termosztát, amellyel a Frenett szivattyú működése bizonyos mértékben automatizálható volt.
A hőszivattyú e modelljének központi tengelye függőlegesen helyezkedik el. A motor alján van, azután egymásba beágyazott hengerek vannak felszerelve, és tetején a ventilátor. Később egy vízszintes központi tengelyű modell jelent meg.
Ez volt egy olyan eszköz, amelyet először nem ventilátorral, hanem fűtőtesttel kombináltak. A motort oldalra helyezik, és a forgórész tengelye áthalad egy forgó dobon és kimegy.
Az ilyen típusú készülékekben nincs ventilátor. A hűtőfolyadék a szivattyúból a csöveken keresztül a hűtőbe jut. Ugyanígy a fűtött olajat el lehet távolítani egy másik hőcserélőbe vagy közvetlenül a fűtőcsövekbe.
Később a fresnett hőszivattyú kialakítása jelentősen megváltozott. A forgórész tengelye továbbra is vízszintes helyzetben maradt, de a belső része két forgó dobból és közöttük helyezett járókerékből készült. A folyékony olajat itt ismét hőhordozóként használják.
Amikor ez a szerkezet forog, az olaj ezenkívül felmelegszik, mivel áthalad a járókerékben kialakított speciális lyukakon, majd behatol a szivattyúház és a rotor falai közötti keskeny üregbe. Így a Frenett szivattyú hatékonysága jelentősen javult.
Érdemes azonban megjegyezni, hogy az ilyen típusú szivattyúk nem nagyon alkalmasak otthoni gyártáshoz. Először meg kell találnia a megbízható rajzokat, vagy magát kell kiszámolnia a terveket, és ez csak tapasztalt mérnök számára lehetséges.
Ezután meg kell találnia egy speciális járókeréket megfelelő méretű lyukakkal. A hőszivattyú ezen eleme nagy terhelésekkel működik, ezért nagyon tartós anyagokból kell készülnie.
Saját készítésű eszköz
A Frenett szivattyúberendezés lehetőségeinek áttekintése lehetővé teszi számunkra, hogy megértsük, hogy annak egy vagy másik hatékonysági fokú működésének alapelvei felhasználhatók különféle típusú és típusú mintákban. Az alapötlet változatlan marad: szűk hely az olajjal feltöltött fém elemek és az elektromos motorral történő forgás között.
Otthon általában a Fresnett szivattyút készítik, amely egy keskeny hézaggal elválasztott fémlemez-sorozatból áll.
Egy ilyen eszköz elkészítéséhez el kell készítenie a szükséges anyagokat:
- üreges fém henger;
- azonos acéltárcsák egy közepén lyukkal;
- 6 mm magas anyacsavar;
- menetes acélrúd:
- meghosszabbított tengelyű villamos motor;
- csapágy;
- összekötő csövek.
A szivattyú mérete lehet nagyobb vagy kisebb. A tárcsák közötti távolságot pontosan meg kell őrizni - 6 mm.A standard anyákat elválasztóként használják, az acélrúd pedig a szerkezet középpontja.
Vastagságának meg kell egyeznie az anya átmérőjével. Ha nincs kéznél menettel ellátott rúd, akkor csak vágnia kell.
Nyilvánvaló, hogy a tárcsák furatának olyannak kell lennie, hogy szabadon fel lehessen rakni az axiális tengelyre. A tárcsák külső átmérőjének több milliméterrel kisebbnek kell lennie, mint az eset. Ha nincs kéznél kész elem, akkor a lemezeket leválasztják a fémlemeztől függetlenül, vagy ezt a munkát egy fordítóra bízzák.
A hengeres test elkészíthető egy megfelelő konfigurációjú régi fémtartályból vagy fémhegesztéssel. Széles fémcső vágása szintén megfelelő.
A falakat a henger végéhez hegesztik. A háznak szorosnak kell lennie, hogy az olaj ne szivárogjon. További furatokat kell tenni a ház felső és alsó végében: a radiátorhoz vezető fűtőcsövekbe való belépéshez és az azokból való kilépéshez.
Természetesen az összes csőcsatlakozást le kell tömíteni. A menetes csatlakozásokhoz speciális tömítéseket használnak: FUM szalag, len, stb. Ha úgy döntenek polipropilén csöveket használjon, speciális szerelvényekre és esetleg forrasztópákara van szüksége az ilyen csövek felszereléséhez.
A Frenett szivattyú működéséhez nincs szükség nagy teljesítményű villamos motorra. Régi vagy sérült háztartási készülékekből vett eszköz, például egy hagyományos ventilátor, megfelelő.
Az elektromos motor fő célja a tengely forgatása. A túl gyors forgás a készülék hibás működését okozhatja. Minél gyorsabban forog a szerkezet, annál inkább felmelegszik a hőhordozó.
Ahhoz, hogy a tengely szabadon forogjon, megfelelő méretű csapágyra van szüksége. Miután az összes elem elkészült, megkezdheti az eszköz összeszerelését. Először egy központi tengely csapágyakkal van felszerelve az alsó részre a ház belsejében. Ezután egy elválasztó anyát csavarnak fel a tengelyre, majd egy korongot helyeznek fel, ismét egy anyát, egy tárcsát stb.
Anyákkal ellátott tárcsák váltakoznak, amíg az edény tetejére nem kerül. Az előkészítő szakaszban is előzetes számításokat lehet végezni a szükséges tárcsák és anyák számáról.
A korong vastagságát hozzá kell adni az anyához (6 mm). A test magasságát ez az ábra osztja. A kapott szám információt szolgáltat az „anya + tárcsa” párok szükséges számáról. Telepítse az anyát utoljára.
Miután a házat megtöltötték ezekkel a mozgó elemekkel, megtöltötték folyékony olajjal. Az olaj típusa nem számít, vehet ásványi, gyapotmag, repcemag vagy bármilyen más olajat, amely jól tolerálja a hőt és nem keményedik. Ezután a mintát lefedik a felső fedéllel és finoman megfőzik.
Ezen a ponton a hűtőcsöveket általában már rögzítik a burkolatokhoz. A kényelem érdekében az eszköz további felszerelése és karbantartása során két csapot lehet felszerelni. Most csatlakoztatnia kell a hőszivattyú tengelyét a motor tengelyéhez.
A rendszer be van építve a hálózatba, ellenőrizze, nincs-e szivárgás, értékelje az eszköz tulajdonságait.
Ha minden helyesen történik, akkor a tárcsák tengelye forogni kezd, felmelegedve az olajat a készülékben. A forró hőhordozó a felső lyukon áthalad a csővezetéken keresztül a fűtőtesthez.A lehűtött olaj az alsó csövön keresztül visszatér a hőszivattyú testéhez, hogy melegítse.
A rendszer működésének automatizálásához használjon speciális relét egy hőmérséklet-érzékelővel, amely érzékeli a hőszivattyú házának melegítését, és kikapcsolja a motort, vagy szükség szerint bekapcsolja. Ez megakadályozza a rendszer túlmelegedését, az elektromos motor meghibásodását, és összességében megnöveli a készülék élettartamát.
Következtetések és hasznos videó a témáról
A videó bemutatja a Frenett szivattyú érdekes változatát:
Sajnos a Frenett szivattyú nem talált széles körű elfogadást a fűtés területén. Ilyen háztartási ipari termelésű eszközt nehéz megtalálni a háztartási készülékek áruházaiban. De sok népi kézműves sikeresen felhasználta ennek a tudósnak az eredményeit, és otthonaikban, szaunájában, garázsában stb. Alkalmazta őket.
Talán te vagy a nagyon alkotó, aki sikerült megvalósítania Frenett ötletét? Kérjük, ossza meg tapasztalatait - hagyjon megjegyzéseket a cikkhez, és adjon hozzá fotókat termékeiről. A kapcsolatfelvételi űrlap lent található.
Amikor a mechanizmusok működnek, mindig súrlódás van jelen, ami az esetek túlnyomó részében nem kívánatos. Például egy autómotorban ez körülbelül 10%. Más készülékekben eltérő lehet a százalékarány, de nem haladhatja meg a 100% -ot előre, különben minden energia melegszik. Ezt a hallgató is tudja. Ezért egy ilyen szivattyú általános csalás. Könnyebb és könnyebb az e / energiát hővé vált közvetlenül hülye mechanizmusok nélkül.
Itt a hatékonyságot nem fizikai értelemben kell szem előtt tartani (amelyben természetesen nem haladhatja meg a 100% -ot), hanem az egyik típus (energia) által egy másik típusú energia kinyerésére felhasznált energia szempontjából. Nos, például egy meccs meggyújtására, amelyet a dobozokra sztrájkol, súrlódással hozza létre a kezdeti hőt, majd a meccs égni kezd, és sokkal több energiát ad „neked”, mint amennyit költöttél. A fizika szempontjából természetesen csak egy hatékonysági tényező létezik, de az energiafogyasztó, egy személy szempontjából sokkal kevesebbet költött, mint amennyit kapott. Különösen akkor, ha ez a mérkőzés tüzet gyújt.
Olyan, mintha gyufák helyett egy tűzzel gyújtanánk. Érdekes ötlet, de csak a mechanikus energia hőenergiaként történő felhasználása szempontjából, például szélturbinából vagy vízkerékből, vagy rabszolgákból 🙂
Az elektromos energia mechanikai energiává, majd hőenergiává történő átalakítása nem hatékony.
A meccs megütésével elindítja a kémiai energia felszabadulásának folyamatát, tehát a példa helytelen.
A Carnot hőszivattyúban a hő átadódik a rendszer egyik részéből a másikba, mert a vevőben valóban több hő nyerhető, mint az átvitel során felhasznált energia.
Itt nincs a hő „transzfere” - a mechanikus energia tiszta átalakulása hővé, így nem lehet beszélni a „100% -ot meghaladó” értékről.
Hol vannak a rögzített tárcsák a forgó lemezek között? Miért egy szót sem róluk?
Mivel a cikk leírja a Frenett szivattyú működésének általános elvét, és a házi termékek sémáiról és néhány verziójáról is beszélünk. Ennek a szivattyúnak általában több baja van, mint haszna, ha őszinte legyek: a berendezés instabil, nem ajánlott egyedül indítani a munkát, balesetek is előfordulhatnak.
A Frenett szivattyúban az álló örvények száma eltérő lehet, ez már attól függ, hogy milyen mutatókat kell elérni. Csatolom a rajz egy részét, hogy részletesebben megmutatjam az ilyen berendezések felépítését. Általában a Frenett szivattyúval kapcsolatos összes projekt kísérleti. Ha öntsön vizet, és fordulatokkal „túl messzire menjen”, akkor bonthatja azt hidrogénné és oxigénné, és ez egy teljesen más történet.