Френетт топлотна пумпа: уређај и принцип рада + можете ли га сами саставити?

Љубитељи ситницарења увек ће наћи примену у својим снагама, стрпљењу и отпадним материјалима. Од готово бесплатних компоненти лако могу да направе изузетно корисну ствар у свакодневном животу.

На пример, могу да направе ефективну топлотну пумпу Френетт са својим рукама, а да притом не троше ништа. Али они ће напунити продавницу знања и залиха вештина, а то је непроцењиво, зар не?

Наведене информације помоћи ће разумевању принципа рада јединице. Уз нашу помоћ можете одредити дизајн и сазнати како је модел направљен. Јасна упутства за производњу ове врсте топлотних пумпи ефикасно ће помоћи самосталним мајсторима у кући.

Пружамо практичне препоруке за производњу продуктивних домаћих производа и савете за рад такве опреме.

Принцип рада уређаја

Онима који су у контакту са проблемима економичног грејања, назив „топлотна пумпа“ је добро познат. Посебно у комбинацији са терминима земља-вода, Вода-вода, или Ваздух-вода итд.

Оваква топлотна пумпа са Френеттовим уређајем практично нема ништа заједничко. Поред имена и крајњег резултата у облику топлотне енергије, која се на крају користи за грејање.

Топлотне пумпе које се базирају на Царноту веома су популарне и као исплатив начин организовања грејања и као еколошки прихватљив систем.

Рад таквог комплекса уређаја повезан је са акумулацијом ниске потенцијалне енергије садржане у природним ресурсима (земља, вода, ваздух) и његовом претварањем у топлотну енергију са великим потенцијалом.

Изум Еугена Френетта уређен је и делује на потпуно другачији начин.

Принцип рада овог уређаја заснован је на коришћењу топлотне енергије која се ослобађа током трења. Дизајн се заснива на металним површинама које се налазе не близу једна другој, већ на одређеној удаљености. Простор између њих испуњен је течношћу.

Делови уређаја се окрећу један према другом користећи електромотор, течност унутар кућишта и у контакту са ротирајућим елементима се загрева.

Добијена топлота може се користити за загревање расхладне течности. Неки извори препоручују употребу ове течности директно за систем грејања. Најчешће, уобичајени радијатор је причвршћен на кућну Френетт пумпу.

Као а систем грејања расхладне течности стручњаци топло препоручују употребу уља, а не воде.

Током рада пумпе, ова течност има тенденцију веома снажног загревања. Вода у таквим условима може једноставно прокључати. Врућа пара у затвореном простору ствара превелики притисак, а то обично доводи до пукнућа цеви или кућишта. Употреба уља у овој ситуацији је много сигурнија, јер је тачка кључања много већа.

Да бисте направили Френетт топлотну пумпу, требат ће вам мотор, радијатор, неколико цеви, челична брава, челични дискови, метална или пластична шипка, метални цилиндар и комплет кључева (+)

Постоји мишљење да ефикасност таквог генератора топлоте прелази 100% и може бити чак 1000%. Са становишта физике и математике, ово није сасвим тачна тврдња.

Ефикасност одражава губитак енергије који се троши не на загревање, већ на стварни рад уређаја. Уместо тога, феноменалне тврдње о невероватно високој ефикасности Френетт пумпе одражавају њену ефикасност, што је заиста импресивно. Трошак електричне енергије за рад уређаја је занемарљив, али количина топлоте добијена као резултат је врло уочљива.

На пример, за загревање расхладне течности на исте температуре уз помоћ грејног елемента потребно је много веће количине електричне енергије, могуће и десетине пута више. Грејач у домаћинству се не би грејао ни са таквом потрошњом електричне енергије.

Зашто сви стамбени и индустријски простори нису опремљени таквим уређајима? Разлози могу бити различити.

Прво, вода је једноставнији и погоднији медијум за пренос топлоте од уља. Не загрева се до тако високих температура, а елиминисање ефеката цурења воде је лакше од уклањања проливеног уља.

ДругоУ време кад је изумљена Френеттова пумпа, централизовани систем грејања је већ постојао и успешно функционисао. Демонтажа ради замене топлотним генераторима била би прескупа и створила би доста непријатности, тако да нико није ни озбиљно размотрио ову могућност. Као што каже, најбољи је непријатељ добра.

Препоруке за коришћење инструмента

Вриједно је напоменути да варијације Еугене Френетт пумпе која користи воду као расхладно средство још увијек постоје. Али обично су то велики индустријски модели који се користе у специјализованим предузећима.

Рад таквих уређаја строго се контролише помоћу посебних уређаја.Осигурати сличан ниво сигурности код куће готово је немогуће.

Општа шема индустријског генератора топлоте коју су развили хабаровски научници: 1 - капацитет; 2 - улазна цев; 3 - излазна цев; 4 - бојлер; 5 - лежај осовине. Вода се користи као носилац топлоте

Најпопуларнија верзија Френеттове пумпе, која као расхладну течност користи воду, а не уље, је уређај који су развили научници из Хабаровска: Назирова Наталиа Ивановна, Леонов Микхаил Павловицх и Сиарг Алекандер Василиевицх. У овом дизајну у облику печурки вода се посебно доводи до врења и претвара у пару.

Тада се реактивна сила паре користи за повећање брзине кретања течног расхладног средства дуж канала пумпе на 135 м / мин. Као резултат, трошкови енергије за померање расхладне течности су минимални, а поврат у облику топлотне енергије врло велик.

Међутим, такав склоп мора бити изузетно чврст, и његово функционисање треба стално надгледати како би се избегла незгода.

Шта учинити ако помоћу Френеттове пумпе треба организовати грејање велике собе или целе куће? Вода је традиционални носач топлоте; већина система грејања дизајнирана је посебно за њу. А пуњење целог система грејања погодним течним уљем може бити скупо.

Ово питање се решава веома једноставно. Потребно је додатно изградити конвенционални измењивач топлоте, у коме ће загрејано уље загревати воду која циркулише кроз систем грејања. У исто време ће се изгубити нешто топлоте, али ће целокупни ефекат остати прилично уочљив.

Френеттова топлотна пумпа може се успешно користити у комбинацији са системима за подно грејање воде. Али уместо воде, треба да сипате течно уље у цеви

Занимљива идеја би била да се користи Френеттова пумпа у комбинацији са систем подног грејања. У овом случају се расхладна течност пропушта кроз уске пластичне цеви постављене у бетонски естрих.

Такав систем грејања функционише на исти начин као и обично подно грејање у води. Наравно, пројекат овог типа може се реализовати само у приватној кући јер је дозвољено да се користи искључиво за високоградне стамбене зграде електрично подно гријање.

Практичан и практичан начин употребе таквог уређаја је загревање мале собе: гараже, штала, радионице итд. Френеттова пумпа омогућава ефикасно и брзо решавање проблема аутономног грејања на таквим местима.

Трошак електричне енергије за њен рад је мали у поређењу с резултирајућим термичким ефектом, а изградити такав агрегат није тешко од најједноставнијих материјала.

Опције дизајна Френетт пумпе

Еугене Френетт није само изумио уређај назван по њему, већ га је и више пута побољшао, осмисливши и новије, ефикасније верзије уређаја.

У првој пумпи, коју је изумитељ патентирао 1977., коришћена су само два цилиндра:

• напољу - шупљи цилиндар је већег пречника и у статичком је стању
• интерни - пречник контејнера је нешто мањи од димензија шупљине спољњег цилиндра.

Изумитељ је сипао течно уље у резултирајући уски простор између зидова два цилиндра. Наравно, део конструкције у којој се налазила ова течна расхладна течност пажљиво је запечаћен да се спречи цурење уља.

Ово је дијаграм прве верзије Френетт-ове топлотне пумпе. Ротирајућа осовина је смештена хоризонтално, а расхладна течност је смештена у уском простору између два радна цилиндра (+)

Унутрашњи цилиндар повезан је с осовином мотора на такав начин да се осигура његово брзо окретање у односу на стационарни велики цилиндар. Вентилатор са ротора постављен је на супротни крај конструкције.

Током рада, уље се загрева и преноси топлину у ваздух који окружује уређај. Вентилатор је омогућио брзо ширење топлог ваздуха по соби.

Пошто је ова конструкција загревана прилично снажно, ради практичне и сигурне употребе, конструкција је била сакривена у заштитном кућишту. Наравно, направљени су отвори у кућишту за циркулацију ваздуха.

Корисни додатак дизајну био је термостат, којим се рад Френеттове пумпе може у одређеној мери аутоматизовати.

Централна осовина овог модела топлотне пумпе налази се вертикално. Мотор је на дну, затим су уграђени цилиндри који се угнијезде једни у друге, а на врху је вентилатор. Касније се појавио модел са хоризонталном централном осовином.

Употребљен је модел Френеттове топлотне пумпе са хоризонтално оријентисаним ротирајућим осовином, заједно са радијатором за грејање, унутар којег циркулирано грејно уље (+)

То је такав уређај који се први пут користио у комбинацији не са вентилатором, већ са радијатором за грејање. Мотор је постављен са стране, а осовина ротора пролази кроз ротирајући бубањ и излази напоље.

На овом уређају нема вентилатора. Расхладна течност из пумпе кроз цеви премешта се у радијатор. На исти начин се загревано уље може уклонити у други измењивач топлоте или директно на цеви за грејање.

Касније је дизајн топлотне пумпе фреснетт знатно измењен. Осовина ротора је и даље остала у водоравном положају, али унутрашњи део је био направљен од два ротирајућа бубња и ротора постављеног између њих. Овде се течно уље поново користи као носилац топлоте.

У овој верзији Френеттове топлотне пумпе, два цилиндра се окрећу један поред другог, одвојени су посебно дизајнираним роторима од врло издржљивог метала (+)

Када се та структура ротира, уље се додатно загрева, јер пролази кроз посебне рупе у ротору, а затим продире у уску шупљину између зидова кућишта пумпе и њеног ротора. Тиме је ефикасност Френетт пумпе значајно побољшана.

На ивицама пропелера за топлотну пумпу Френетт направљене су мале рупе. Расхладно средство се загрева брзо и ефикасно, пролазећи кроз њих (+)

Ипак, вреди приметити да ова врста пумпе није баш погодна за производњу код куће. Прво морате пронаћи поуздане цртеже или сами израчунати дизајн, а то је могуће само за искусног инжењера.

Тада ћете морати да пронађете посебно ротор са рупама одговарајуће величине. Овај елемент топлотне пумпе делује при високим оптерећењима, па мора бити израђен од врло издржљивих материјала.

Самостални уређај

Преглед опција Френетт пумпних уређаја омогућава нам да схватимо да се принципи његовог рада са једним или другим степеном ефикасности могу користити у дизајну различитих врста и типова. Основна идеја остаје иста: уски простор између металних елемената напуњених уљем и ротација са електромотором.

На дијаграму је приказана варијанта Френетт-ове топлотне пумпе која се обично користи за самосталну производњу уређаја. Основа дизајна су метални дискови одвојени наврткама (+)

Код куће се најчешће израђује Фреснеттова пумпа која се састоји од низа металних плоча одвојених уским зазором.

Да бисте направили такав уређај, морате припремити потребне материјале:

• шупљи метални цилиндар;
• сет идентичних челичних дискова са рупом у средини;
• сет матица висине 6 мм;
• челични навојни навој:
• електромотор са продуженом осовином;
• лежај;
• повезивање цеви.

Величине пумпи могу бити веће или мање. Али размак између дискова треба тачно да се одржава - 6 мм.Као раздјелници користе се стандардне матице, а челична шипка је центар конструкције.

Његова дебљина треба да одговара пречнику навртке. Ако нема штап са навојем при руци, једноставно га морате пресећи.

Метални дискови за Френетт топлотну пумпу треба да буду нешто мањи од пречника цилиндричног тела како би се осигурала слободна ротација и ефикасније загревање расхладне течности

Очигледно је да отвор на дисковима мора бити такав да се може слободно постављати на аксијалну осовину. Спољни пречник дискова требао би бити неколико милиметара мањи од кућишта. Ако при руци нема готових елемената, дискови се секу независно од лима или су поверљиви овом раду токаре.

Челични дискови за Френетт топлотну пумпу могу се резати код куће ако постоји одговарајућа опрема

Цилиндрично тело се може начинити од старог металног контејнера одговарајуће конфигурације или заваривати од метала. Такође је погодно резање широке металне цеви.

На крајеве цилиндра заварени су зидови. Кућиште мора бити чврсто како не би процурило уље. На горњим и доњим крајевима кућишта треба направити рупе: за улазак и излазак грејних цеви које воде до радијатора.

Наравно, сви спојеви цеви морају бити запечаћени. За навојне спојеве користе се специјалне бртве: ФУМ трака, постељина итд. Ако се одлучи користите полипропиленске цеви, за постављање таквих цеви требат ће вам посебна арматура и, евентуално, лемљење.

Електрични мотор високих перформанси није потребан за рад Френеттове пумпе. Погодан је уређај узет из старог или поквареног кућанског апарата, попут класичног вентилатора.

Главна сврха електромотора је да ротира осовину. Прекомерно брзо окретање може проузроковати квар уређаја. Што се конструкција брже окреће, топлотнији носач се загрева.

Мали мотор за ротирање вратила Френеттове топлотне пумпе може се уклонити из оштећених кућанских апарата или купити у продавници

Да би се осовина слободно ротирала, потребан вам је одговарајући лежај стандардних величина. Када су сви елементи припремљени, можете почети са састављањем уређаја. Прво, централна осовина са лежајем је монтирана на доњем делу унутар кућишта. Затим се на осовину завртња завртња одваја, затим се поставља диск, поново матица, диск поново итд.

Дискови с матицама се измјењују док се кућиште не напуни до врха. Већ у фази припреме могу се извршити прелиминарни прорачуни о броју потребних дискова и матица.

Потребно је додати дебљину диска на дебљину матице (6 мм). Висина тела је подељена са овом сликом. Добивени број ће дати информације о потребном броју парова „матица + диск“. Инсталирајте матицу задњу.

Након што се кућиште напуни тим покретним елементима, напуни се течним уљем. Врста уља није битна, можете узети минерално, памучно, репично или било које друго уље које добро подноси топлоту и не очврсне. Након тога, дизајн се прекрива горњим поклопцем и лагано се вари.

У овом тренутку, цеви хладњака су обично већ причвршћене на поклопце. Ради практичности, током даље инсталације и одржавања уређаја на цевима, могу се уградити две запорне стопе. Сада је потребно спојити осовину топлотне пумпе на осовину мотора.

Систем је укључен у мрежу, проверите да ли има пропуштања, процените карактеристике уређаја.

Самостална Фреснетт топлотна пумпа може се повезати са уобичајеним радијатором од ливеног гвожђа или биметала, што ће обезбедити потребан ефекат грејања

Ако се све правилно изврши, осовина дискова ће се почети вртети, загревајући уље унутар уређаја. Врући носач топлоте кретаће се кроз горњу рупу кроз цев до радијатора за грејање.Охлађено уље ће се вратити у тело топлотне пумпе кроз доњу цев ради поновног загревања.

Да бисте аутоматизовали рад система, можете користити посебан релеј са сензором температуре који детектује загревање кућишта топлотне пумпе и искључује мотор или га укључује ако је потребно. То ће спречити прегревање система, квар електричног мотора и, у целини, повећаће радни век уређаја.

Закључци и корисни видео о овој теми

Занимљива верзија Френетт пумпе представљена је у овом видеу:

Нажалост, пумпа Френетт није наишла на широко прихватање у области грејања. Такав уређај за индустријску производњу за кућну употребу тешко је наћи у продавницама кућних апарата. Али многи народни занатлије успешно су користили достигнућа овог научника и примењивали их у својим домовима, саунама, гаражама итд.

Можда сте ви сами прави човек који је успео да реализује идеју Френетта? Делите своје искуство - оставите коментаре на чланак и додајте фотографије својих производа. Контакт образац се налази испод.