Pompa ciepła Frenett: urządzenie i zasada działania + czy możesz go samodzielnie zmontować?

Miłośnicy majsterkowania zawsze znajdą zastosowanie we własnej sile, cierpliwości i odpadach. Z prawie bezpłatnych komponentów mogą z łatwością zbudować niezwykle przydatną rzecz w życiu codziennym.

Na przykład mogą wykonać skuteczną pompę ciepła Frenett własnymi rękami, nie wydając nic. Ale uzupełnią zasób wiedzy i zapas umiejętności, a to jest bezcenne, prawda?

Podane informacje pomogą zrozumieć zasadę działania urządzenia. Z naszą pomocą możesz określić projekt i dowiedzieć się, jak powstaje model. Jasne instrukcje dotyczące produkcji tego rodzaju pomp ciepła skutecznie pomogą niezależnym rzemieślnikom domowym.

Zapewniamy praktyczne zalecenia dotyczące produkcji produktywnych domowych produktów oraz wskazówki dotyczące działania takiego sprzętu.

Zasada działania urządzenia

Ci, którzy mają styczność z ekonomicznym ogrzewaniem, dobrze znają nazwę „pompa ciepła”. Zwłaszcza w połączeniu z warunkami lądowo-wodnymi Woda do wodylub Powietrze-woda itd.

Taka pompa ciepła z urządzeniem Frenett praktycznie nie ma ze sobą nic wspólnego. Oprócz nazwy i końcowego wyniku w postaci energii cieplnej, która ostatecznie jest wykorzystywana do ogrzewania.

Pompy ciepła Carnot są bardzo popularne zarówno jako ekonomiczny sposób organizacji ogrzewania, jak i jako system przyjazny dla środowiska.

Praca takiego kompleksu urządzeń wiąże się z akumulacją niskiej energii potencjalnej zawartej w zasobach naturalnych (ziemi, wodzie, powietrzu) ​​i jej przekształceniem w energię cieplną o wysokim potencjale.

Wynalazek Eugene'a Frenetta jest zaaranżowany i działa w zupełnie inny sposób.

Zasada działania tego urządzenia opiera się na wykorzystaniu energii cieplnej, która jest uwalniana podczas tarcia. Konstrukcja oparta jest na metalowych powierzchniach, które nie są blisko siebie, ale w pewnej odległości. Przestrzeń między nimi jest wypełniona cieczą.

Części urządzenia obracają się względem siebie za pomocą silnika elektrycznego, płyn wewnątrz obudowy i w kontakcie z obracającymi się elementami jest podgrzewany.

Powstałe ciepło można wykorzystać do podgrzania chłodziwa. Niektóre źródła zalecają stosowanie tego płynu bezpośrednio w systemie grzewczym. Najczęściej konwencjonalna chłodnica jest przymocowana do domowej pompy Frenett.

Jako układ ogrzewania płynu chłodzącego eksperci zdecydowanie zalecają stosowanie oleju zamiast wody.

Podczas pracy pompy płyn ten bardzo mocno się nagrzewa. Woda w takich warunkach może po prostu zagotować. Gorąca para w zamkniętej przestrzeni wytwarza nadmierne ciśnienie, co zwykle prowadzi do pęknięcia rur lub obudowy. Używanie oleju w tej sytuacji jest znacznie bezpieczniejsze, ponieważ jego temperatura wrzenia jest znacznie wyższa.

Aby wykonać pompę ciepła Frenett, potrzebujesz silnika, chłodnicy, kilku rur, stalowej blokady dysku, stalowych tarcz, metalowego lub plastikowego pręta, metalowego cylindra i zestawu kluczy (+)

Istnieje opinia, że ​​wydajność takiego generatora ciepła przekracza 100%, a może nawet 1000%. Z punktu widzenia fizyki i matematyki nie jest to całkowicie poprawne stwierdzenie.

Wydajność odzwierciedla stratę energii wydaną nie na ogrzewanie, ale na faktyczną pracę urządzenia. Przeciwnie, fenomenalne twierdzenia o niewiarygodnie wysokiej wydajności pompy Frenett odzwierciedlają jej skuteczność, która jest naprawdę imponująca. Koszt energii elektrycznej do działania urządzenia jest znikomy, ale ilość ciepła uzyskanego w wyniku jest bardzo zauważalna.

Na przykład ogrzewanie płynu chłodzącego do tych samych temperatur za pomocą elementu grzejnego do ogrzewania wymagałoby znacznie większej ilości energii elektrycznej, być może dziesiątek razy więcej. Grzejnik domowy nie nagrzałby się nawet przy takim zużyciu energii elektrycznej.

Dlaczego wszystkie lokale mieszkalne i przemysłowe nie są wyposażone w takie urządzenia? Przyczyny mogą być inne.

Po pierwsze, woda jest prostszym i wygodniejszym nośnikiem ciepła niż olej. Nie nagrzewa się do tak wysokich temperatur, a eliminacja skutków wycieków wody jest łatwiejsza niż usuwanie rozlanego oleju.

Po drugieDo czasu wynalezienia pompy Frenett istniał już scentralizowany system grzewczy, który działał z powodzeniem. Demontaż go w celu wymiany na generatory ciepła byłby zbyt kosztowny i spowodowałby wiele niedogodności, więc nikt nawet poważnie nie rozważał tej opcji. Jak mówi przysłowie, najlepszy jest wróg dobra.

Zalecenia dotyczące użytkowania przyrządu

Warto zauważyć, że nadal istnieją warianty pompy Eugene'a Frenetta wykorzystujące wodę jako czynnik chłodzący. Ale zwykle są to duże modele przemysłowe stosowane w wyspecjalizowanych przedsiębiorstwach.

Działanie takich urządzeń jest ściśle kontrolowane za pomocą specjalnych urządzeń.Zapewnienie podobnego poziomu bezpieczeństwa w domu jest prawie niemożliwe.

Ogólny schemat przemysłowego generatora ciepła opracowany przez naukowców w Chabarowsku: 1 - wydajność; 2 - rura wlotowa; 3 - rura wylotowa; 4 - podgrzewacz wody; 5 - wałek łożyskowy. Woda jest używana jako nośnik ciepła

Najpopularniejsza wersja pompy Frenett, która wykorzystuje chłodziwo zamiast wody jako olej, to urządzenie opracowane przez naukowców z Chabarowska: Nazyrova Natalya Ivanovna, Leonov Michaił Pawłowicz i Syarg Aleksander Wasiljewicz. W tym kształcie w kształcie grzyba woda jest specjalnie doprowadzana do wrzenia i przekształcana w parę.

Następnie siła reaktywna pary jest wykorzystywana do zwiększenia prędkości przepływu ciekłego chłodziwa wzdłuż kanałów pompy do 135 m / min. W rezultacie koszty energii związane z przemieszczaniem chłodziwa są minimalne, a zwrot w postaci energii cieplnej jest bardzo wysoki.

Jednak taki zespół musi być wyjątkowo wytrzymały, a jego działanie powinno być stale monitorowane, aby uniknąć wypadku.

Co zrobić, jeśli za pomocą pompy Frenett ma on organizować ogrzewanie dużego pomieszczenia lub całego domu? Woda jest tradycyjnym nośnikiem ciepła; większość systemów grzewczych jest specjalnie do niego zaprojektowana. A napełnianie całego systemu grzewczego odpowiednim płynnym olejem może być kosztowne.

Ten problem rozwiązano bardzo prosto. Konieczne jest dodatkowo zbudowanie konwencjonalnego wymiennika ciepła, w którym podgrzany olej ogrzeje wodę krążącą w systemie grzewczym. Jednocześnie część ciepła zostanie utracona, ale ogólny efekt pozostanie dość zauważalny.

Pompa ciepła Frenett może być z powodzeniem stosowana w połączeniu z wodnymi systemami ogrzewania podłogowego. Ale zamiast wody musisz wlać ciekły olej do rur

Ciekawym pomysłem byłoby zastosowanie pompy Frenett w połączeniu z system ogrzewania podłogowego. W tym przypadku chłodziwo przepuszcza się przez wąskie plastikowe rury ułożone w betonowym jastrychu.

Taki system grzewczy działa w taki sam sposób, jak zwykłe wodne ogrzewanie podłogowe. Oczywiście tego typu projekt można zrealizować tylko w prywatnym domu, ponieważ można go używać wyłącznie do wysokich budynków mieszkalnych elektryczne ogrzewanie podłogowe.

Praktycznym i wygodnym sposobem korzystania z takiego urządzenia jest ogrzanie małego pokoju: garażu, stodoły, warsztatu itp. Pompa Frenett pozwala skutecznie i szybko rozwiązać problem autonomicznego ogrzewania w takich miejscach.

Koszt energii elektrycznej do działania jest niewielki w porównaniu z wynikającym z tego efektem cieplnym, a zbudowanie takiego kruszywa nie jest trudne z najprostszych materiałów.

Opcje konstrukcyjne pompy Frenett

Eugene Frenett nie tylko wynalazł urządzenie nazwane jego imieniem, ale także wielokrotnie go ulepszał, wymyślając nowsze, bardziej wydajne wersje urządzenia.

W pierwszej pompie, opatentowanej przez wynalazcę w 1977 r., Zastosowano tylko dwa cylindry:

• na zewnątrz - wydrążony cylinder ma większą średnicę i jest w stanie statycznym
• wewnętrzny - średnica pojemnika jest nieco mniejsza niż wymiary wnęki zewnętrznego cylindra.

Wynalazca wlał płynny olej do powstałej wąskiej przestrzeni między ściankami dwóch cylindrów. Oczywiście ta część konstrukcji, w której znajdował się ten płyn chłodzący, została starannie uszczelniona, aby zapobiec wyciekom oleju.

Jest to schemat pierwszej wersji pompy ciepła Frenett. Wał obrotowy znajduje się poziomo, chłodziwo jest umieszczone w wąskiej przestrzeni między dwoma cylindrami roboczymi (+)

Cylinder wewnętrzny jest połączony z wałem silnika w taki sposób, aby zapewnić jego szybki obrót względem stacjonarnego dużego cylindra. Wentylator z wirnikiem został umieszczony na przeciwległym końcu konstrukcji.

Podczas pracy olej ogrzano i przekazano ciepło do powietrza otaczającego urządzenie. Wentylator umożliwił szybkie rozprowadzenie ciepłego powietrza w całym pomieszczeniu.

Ponieważ konstrukcja ta została dość mocno podgrzana, dla wygody i bezpieczeństwa użytkowania konstrukcja została ukryta w ochronnym etui. Oczywiście w obudowie wykonano otwory na cyrkulację powietrza.

Przydatnym dodatkiem do projektu był termostat, za pomocą którego można do pewnego stopnia zautomatyzować pracę pompy Frenett.

Oś środkowa w tym modelu pompy ciepła jest ustawiona pionowo. Silnik znajduje się na dole, następnie instalowane są zagnieżdżone cylindry, a na górze wentylator. Później pojawił się model z poziomą osią środkową.

Zastosowano model pompy ciepła Frenett z poziomo obracającym się wałem obrotowym wraz z grzejnikiem, wewnątrz którego krążył ogrzany olej (+)

Było to takie urządzenie, które po raz pierwszy zastosowano w połączeniu nie z wentylatorem, ale z grzejnikiem. Silnik jest umieszczony z boku, a wał wirnika przechodzi przez obracający się bęben i wychodzi na zewnątrz.

W tego typu urządzeniach nie ma wentylatora. Płyn chłodzący z pompy przez rury przechodzi do chłodnicy. W ten sam sposób podgrzany olej można usunąć do innego wymiennika ciepła lub bezpośrednio do rur grzewczych.

Później konstrukcja pompy ciepła Fresnett została znacznie zmieniona. Wał wirnika nadal pozostawał w pozycji poziomej, ale wewnętrzna część była wykonana z dwóch obracających się bębnów i wirnika umieszczonego między nimi. Tutaj ciekły olej jest ponownie wykorzystywany jako nośnik ciepła.

W tej wersji pompy ciepła Frenett dwa cylindry obracają się obok siebie, są one oddzielone specjalnie zaprojektowanym wirnikiem wykonanym z bardzo wytrzymałego metalu (+)

Gdy ta konstrukcja się obraca, olej dodatkowo się nagrzewa, gdy przechodzi przez specjalne otwory wykonane w wirniku, a następnie wnika w wąską wnękę między ściankami obudowy pompy i jej wirnika. Tak więc wydajność pompy Frenett została znacznie poprawiona.

Wzdłuż krawędzi wirnika wykonuje się małe otwory pod pompę ciepła Frenett. Chłodziwo nagrzewa się szybko i skutecznie, przechodząc przez nie (+)

Warto jednak zauważyć, że ten typ pompy nie jest bardzo odpowiedni do produkcji w domu. Najpierw musisz znaleźć wiarygodne rysunki lub samemu obliczyć projekt, a jest to możliwe tylko dla doświadczonego inżyniera.

Następnie musisz znaleźć specjalny wirnik z otworami o odpowiednim rozmiarze. Ten element pompy ciepła działa przy dużych obciążeniach, dlatego musi być wykonany z bardzo trwałych materiałów.

Urządzenie wykonane samodzielnie

Przegląd opcji urządzenia pompy Frenett pozwala nam zrozumieć, że zasady jego działania z takim lub innym stopniem wydajności mogą być stosowane w projektach różnych typów i typów. Podstawowa idea pozostaje ta sama: wąska przestrzeń między metalowymi elementami wypełnionymi olejem i obrót z silnikiem elektrycznym.

Schemat pokazuje wariant pompy ciepła Frenett, który zwykle służy do samodzielnej produkcji urządzenia. Podstawą projektu są metalowe tarcze oddzielone nakrętkami (+)

W domu najczęściej produkowana jest pompa Fresnett, składająca się z szeregu metalowych płyt oddzielonych wąskim prześwitem.

Aby zrobić takie urządzenie, musisz przygotować niezbędne materiały:

• pusty metalowy cylinder;
• zestaw identycznych stalowych dysków z otworem pośrodku;
• zestaw nakrętek o wysokości 6 mm;
• pręt stalowy gwintowany:
• silnik elektryczny z przedłużonym wałem;
• łożysko;
• łączenie rur.

Rozmiary pomp mogą być większe lub mniejsze. Ale odległość między dyskami powinna być dokładnie zachowana - 6 mm.Standardowe nakrętki są używane jako przegrody, a pręt stalowy jest środkiem konstrukcji.

Jego grubość powinna odpowiadać średnicy nakrętki. Jeśli nie ma pod ręką pręta z gwintem, wystarczy go przeciąć.

Metalowe tarcze pompy ciepła Frenett powinny być nieco mniejsze niż średnica cylindrycznego korpusu, aby zapewnić swobodny obrót i bardziej wydajne ogrzewanie chłodziwa

Oczywiście otwór w tarczach musi być taki, aby można je było swobodnie umieścić na wale osiowym. Zewnętrzna średnica tarcz powinna być o kilka milimetrów mniejsza niż obudowa. Jeśli nie ma pod ręką gotowych elementów, dyski są cięte niezależnie od blachy lub powierzone tej pracy tokarzowi.

Tarcze stalowe do pompy ciepła Frenett można ciąć w domu, jeśli dostępne jest odpowiednie wyposażenie

Cylindryczny korpus może być wykonany ze starego metalowego pojemnika o odpowiedniej konfiguracji lub spawany z metalu. Odpowiednie jest również cięcie szerokiej metalowej rury.

Ściany są przyspawane do końców cylindra. Obudowa musi być szczelna, aby olej nie wyciekał. W górnych i dolnych końcach obudowy należy wykonać dodatkowe otwory: do wchodzenia i wychodzenia z rur grzewczych prowadzących do grzejnika.

Oczywiście wszystkie połączenia rur powinny być uszczelnione. Do połączeń gwintowych stosuje się specjalne uszczelnienia: taśma FUM, pościel itp. Jeśli zdecydowano używaj rur polipropylenowych, potrzebujesz specjalnych łączników i ewentualnie lutownicy do montażu takich rur.

Wysoko wydajny silnik elektryczny nie jest potrzebny do działania pompy Frenett. Odpowiednie jest urządzenie pobrane ze starego lub zepsutego sprzętu gospodarstwa domowego, takie jak tradycyjny wentylator.

Głównym celem silnika elektrycznego jest obracanie wału. Zbyt szybki obrót może spowodować nieprawidłowe działanie urządzenia. Im szybciej struktura się obraca, tym bardziej nagrzewa się nośnik ciepła.

Mały silnik do obracania wału pompy ciepła Frenett można usunąć z uszkodzonego sprzętu gospodarstwa domowego lub kupić w sklepie

Aby wał mógł się swobodnie obracać, potrzebujesz odpowiedniego łożyska w standardowych rozmiarach. Po przygotowaniu wszystkich elementów możesz rozpocząć montaż urządzenia. Najpierw centralna oś z łożyskiem jest montowana na dolnej części wewnątrz obudowy. Następnie nakrętkę oddzielającą przykręca się do osi, następnie nakłada się dysk, ponownie nakrętkę, ponownie dysk itp.

Tarcze z nakrętkami naprzemiennie, aż skrzynka zostanie napełniona do góry. Nawet na etapie przygotowawczym można wykonać wstępne obliczenia liczby wymaganych tarcz i nakrętek.

Konieczne jest dodanie grubości dysku do grubości nakrętki (6 mm). Wysokość ciała jest dzielona przez tę figurę. Wynikowa liczba poda informacje o wymaganej liczbie par „nakrętka + dysk”. Zamontować nakrętkę na końcu.

Po wypełnieniu obudowy tymi ruchomymi elementami jest ona wypełniona płynnym olejem. Rodzaj oleju nie ma znaczenia, możesz wziąć olej mineralny, bawełniany, rzepakowy lub inny olej, który dobrze toleruje ciepło i nie twardnieje. Następnie projekt jest przykryty górną pokrywą i delikatnie zaparzony.

W tym momencie rury chłodnicy są zwykle już przymocowane do pokryw. Dla wygody podczas dalszej instalacji i konserwacji urządzenia na rurach można zainstalować dwa zawory odcinające. Teraz musisz podłączyć oś pompy ciepła do wału silnika.

System jest włączony do sieci, sprawdź szczelność, oceń charakterystykę urządzenia.

Wykonaną przez siebie pompę ciepła Frenett można podłączyć do konwencjonalnego żeliwnego lub bimetalowego grzejnika, który zapewni niezbędny efekt grzewczy

Jeśli wszystko zostanie wykonane poprawnie, oś z tarczami zacznie się obracać, rozgrzewając olej wewnątrz urządzenia. Gorący nośnik ciepła przejdzie przez górny otwór przez rurę do grzejnika.Schłodzony olej powróci do korpusu pompy ciepła przez dolną rurę w celu dogrzania.

Aby zautomatyzować działanie systemu, można użyć specjalnego przekaźnika z czujnikiem temperatury, który wykrywa ogrzewanie obudowy pompy ciepła i wyłącza silnik lub włącza go w razie potrzeby. Zapobiegnie to przegrzaniu systemu, uszkodzeniu silnika elektrycznego i jako całości wydłuży żywotność urządzenia.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Interesującą wersję pompy Frenett przedstawiono na tym filmie:

Niestety pompa Frenett nie znalazła szerokiej akceptacji w dziedzinie ogrzewania. Takie urządzenie do produkcji przemysłowej do użytku domowego jest trudne do znalezienia w sklepach AGD. Ale wielu rzemieślników ludowych z powodzeniem wykorzystało osiągnięcia tego naukowca i zastosowało je w swoich domach, saunach, garażach itp.

Być może jesteś bardzo samodzielnym człowiekiem, któremu udało się zrealizować pomysł Frenett? Podziel się swoim doświadczeniem - zostaw komentarz do artykułu i dodaj zdjęcia swoich produktów. Formularz kontaktowy znajduje się poniżej.