Frenett värmepump: enhet och funktionsprincip + kan du montera den själv?

Älskare av sminkning kommer alltid att hitta tillämpning i sin egen styrka, tålamod och avfallsmaterial. Av de nästan fria komponenterna kan de enkelt bygga en extremt användbar sak i vardagen.

Till exempel kan de göra en effektiv Frenett-värmepump med sina egna händer utan att spendera något. Men de kommer att fylla på lagret med kunskap och färdigheter, och det är ovärderligt, är det inte så?

Informationen kommer att hjälpa till att förstå enhetens driftprincip. Med vår hjälp kan du bestämma designen och ta reda på hur modellen är tillverkad. Klara instruktioner för produktion av denna typ av värmepump hjälper effektivt oberoende hantverkare.

Vi tillhandahåller praktiska rekommendationer för produktion av produktiva hemmagjorda produkter och tips om drift av sådan utrustning.

Enhetsprincipen

De som kommer i kontakt med frågor om kostnadseffektiv uppvärmning, namnet "värmepump" är välkänt. Speciellt i kombination med land-vatten termer, "Vatten-vatten", eller "Luft-vatten" etc.

En sådan värmepump med en Frenett-anordning har praktiskt taget inget gemensamt. Förutom namnet och det slutliga resultatet i form av termisk energi, som i slutändan används för uppvärmning.

Carnotbaserade värmepumpar är mycket populära både som ett kostnadseffektivt sätt att organisera värme och som ett miljövänligt system.

Arbetet med ett sådant komplex av anordningar är förknippat med ansamlingen av lågpotentialenergi i naturresurser (jord, vatten, luft) och dess omvandling till värmeenergi med en hög potential.

Eugene Frenetts uppfinning är ordnad och fungerar på ett helt annat sätt.

Funktionsprincipen för denna anordning är baserad på användning av termisk energi, som frigörs under friktion. Konstruktionen är baserad på metallytor som inte ligger nära varandra utan på ett visst avstånd. Utrymmet mellan dem fylls med vätska.

Delar av anordningen roterar relativt varandra med hjälp av en elektrisk motor, vätskan inuti huset och i kontakt med de roterande elementen upphettas.

Den resulterande värmen kan användas för att värma kylvätskan. Vissa källor rekommenderar att du använder denna vätska direkt för värmesystemet. Oftast är en konventionell kylare ansluten till en hemmagjord Frenett-pump.

Som en kylvätskevärmesystem experter rekommenderar starkt att man använder olja snarare än vatten.

Under pumpens drift tenderar denna vätska att värmas mycket kraftigt. Vatten under sådana förhållanden kan helt enkelt koka. Varm ånga i ett slutet utrymme skapar överdrivet tryck, och detta leder vanligtvis till brott i rören eller höljet. Att använda olja i denna situation är mycket säkrare eftersom dess kokpunkt är mycket högre.

För att skapa en Frenett-värmepump behöver du en motor, en radiator, flera rör, ett stålskivlås, stålskivor, en metall- eller plaststång, en metallcylinder och en skiftnyckelset (+)

Det finns en uppfattning att effektiviteten hos en sådan värmegenerator överstiger 100% och till och med kan vara 1000%. Ur fysikens och matematikens synvinkel är detta inte ett helt korrekt uttalande.

Effektivitet återspeglar energiförlusten som inte spenderas på uppvärmning utan på enhetens faktiska drift. Snarare återspeglar de fenomenala påståendena om Frenett-pumpens otroligt höga effektivitet dess effektivitet, vilket är riktigt imponerande. Kostnaden för el för driften av anordningen är försumbar, men mängden värme som erhålls som resultat är mycket märkbar.

Att värma ett kylvätska till samma temperatur med hjälp av ett värmeelement för uppvärmning, till exempel, skulle kräva en mycket större mängd el, eventuellt tiotals gånger mer. En hushållsvärmare skulle inte ens värmas upp med en sådan elförbrukning.

Varför är alla bostads- och industrilokaler inte utrustade med sådana enheter? Skälen kan vara olika.

För det första, vatten är ett enklare och mer bekvämt värmeöverföringsmedium än olja. Det värms inte upp till så höga temperaturer, och att eliminera effekterna av vattenläckor är lättare än att ta bort spilld olja.

För det andraNär Frenett-pumpen uppfanns befanns ett centraliserat värmesystem redan och fungerade framgångsrikt. Demontering av den för utbyte med värmegeneratorer skulle vara för dyr och skulle orsaka mycket besvär, så att ingen ens på allvar övervägde detta alternativ. Som man säger är det bästa fiendens goda.

Rekommendationer för instrumentanvändning

Det är värt att notera att variationerna av Eugene Frenett-pumpen med vatten som kylmedel fortfarande finns. Men vanligtvis är det stora industriella modeller som används i specialiserade företag.

Funktionen av sådana enheter kontrolleras strikt med hjälp av specialanordningar.Att tillhandahålla en liknande säkerhetsnivå hemma är nästan omöjligt.

Det allmänna schemat för en industriell värmegenerator utvecklad av Khabarovsk forskare: 1 - kapacitet; 2 - inloppsrör; 3 - utloppsrör; 4 - vattenvärmare; 5 - lageraxel. Vatten används som värmebärare

Den mest populära versionen av Frenett-pumpen, som använder vatten snarare än olja, är en enhet utvecklad av forskare från Khabarovsk: Nazyrova Natalia Ivanovna, Leonov Mikhail Pavlovich och Syarg Alexander Vasilievich. I denna svampformade design bringas vatten speciellt att koka och omvandlas till ånga.

Sedan används den reaktiva kraften hos ångan för att öka hastigheten för vätskekylvätskan längs pumpkanalerna till 135 m / min. Som ett resultat är energikostnaderna för att flytta kylvätskan minimala och avkastningen i form av termisk energi är mycket hög.

En sådan enhet måste emellertid vara exceptionellt robust, och dess drift bör kontinuerligt övervakas för att undvika en olycka.

Vad ska man göra om man med hjälp av Frenett-pumpen ska anordna uppvärmning av ett stort rum eller hela huset? Vatten är en traditionell värmebärare, de flesta värmesystem är specifikt utformade för det. Att fylla ett helt värmesystem med lämplig flytande olja kan vara dyrt.

Den här frågan löses väldigt enkelt. Det är också nödvändigt att bygga en konventionell värmeväxlare, i vilken den uppvärmda oljan värmer vattnet som cirkulerar genom värmesystemet. Samtidigt kommer viss värme att gå förlorad, men den totala effekten kommer att förbli ganska märkbar.

Frenett-värmepumpen kan framgångsrikt användas i kombination med vattengolvvärmesystem. Men istället för vatten måste du hälla flytande olja i rören

En intressant idé skulle vara att använda en Frenett-pump i kombination med golvvärmesystem. I detta fall släpps kylvätskan genom smala plaströr lagda i en betongmassa.

Ett sådant värmesystem fungerar på samma sätt som en vanlig golvvärme. Naturligtvis kan ett sådant projekt endast genomföras i ett privat hus, eftersom det är tillåtet att använda uteslutande för höghus elektrisk golvvärme.

Ett praktiskt och bekvämt sätt att använda en sådan enhet är att värma ett litet rum: ett garage, en ladugård, en verkstad etc. Med Frenett-pumpen kan du effektivt och snabbt lösa problemet med autonom uppvärmning på sådana platser.

Kostnaden för el för dess drift är liten jämfört med den resulterande termiska effekten, och att bygga ett sådant aggregat är inte svårt från de enklaste materialen.

Frenett Pump Designalternativ

Eugene Frenett uppfann inte bara enheten uppkallad efter honom, utan förbättrade också upprepade gånger den, med nya och effektivare versioner av enheten.

I den allra första pumpen, som uppfinnaren patenterade 1977, användes endast två cylindrar:

• yttre - den ihåliga cylindern är större i diameter och är i ett statiskt tillstånd
• intern - behållarens diameter är något mindre än måtten på den yttre cylinderns hålighet.

Uppfinnaren hällde flytande olja i det resulterande smala utrymmet mellan väggarna i två cylindrar. Naturligtvis förseglades den delen av strukturen i vilken detta flytande kylvätska var försiktigt för att förhindra oljeläckage.

Detta är ett diagram över den allra första versionen av Frenett värmepump. Den roterande axeln är placerad horisontellt, kylvätskan placeras i ett smalt utrymme mellan två arbetscylindrar (+)

Den inre cylindern är ansluten till motoraxeln på ett sådant sätt att den snabbt roterar i förhållande till den stationära stora cylindern. En fläkt med ett pumphjul placerades i motsatt ände av strukturen.

Under drift upphettades oljan och överfördes värme till luften som omger enheten. Fläkten gjorde det möjligt att snabbt sprida varm luft i rummet.

Eftersom denna struktur uppvärmdes ganska kraftigt, för bekväm och säker användning, gömdes strukturen i ett skyddande fodral. Naturligtvis gjordes öppningar i huset för luftcirkulation.

Ett användbart tillägg till konstruktionen var en termostat, med vilken driften av Frenett-pumpen till viss del kunde automatiseras.

Den centrala axeln i denna modell av värmepumpen är placerad vertikalt. Motorn är längst ner, sedan är cylindrarna inbäddade i varandra installerade och på toppen är fläkten. Senare dök en modell upp med en horisontell centralaxel.

En modell av en Frenett-värmepump med en horisontellt orienterad roterande axel användes tillsammans med en värmeradiator, vars insida cirkulerades uppvärmd olja (+)

Det var en sådan enhet som först användes i kombination inte med en fläkt, utan med en värme-radiator. Motorn är placerad på sidan, och rotoraxeln passerar genom en roterande trumma och går ut.

Det finns inget fläkt i denna typ av enhet. Kylvätskan från pumpen genom rören rör sig till kylaren. På samma sätt kan den uppvärmda oljan tas bort till en annan värmeväxlare eller direkt till värmerören.

Senare ändrades utformningen av fresnettvärmepumpen väsentligt. Rotoraxeln förblev fortfarande i ett horisontellt läge, men den inre delen var gjord av två roterande trummor och ett impeller placerat mellan dem. Här används flytande olja igen som värmebärare.

I denna version av Frenett-värmepumpen roterar två cylindrar sida vid sida, de separeras av ett specialdesignat pumphjul av mycket hållbar metall (+)

När denna struktur roterar värms oljan upp ytterligare när den passerar genom speciella hål gjorda i pumphjulet och tränger sedan in i det smala hålrummet mellan väggarna i pumphuset och dess rotor. Således förbättrades Frenett-pumpens effektivitet avsevärt.

Små hål görs längs kanterna på pumphjulet för Frenett värmepump. Kylvätskan värms snabbt och effektivt och passerar genom dem (+)

Det är dock värt att notera att denna typ av pump inte är särskilt lämplig för tillverkning hemma. Först måste du hitta pålitliga ritningar eller beräkna designen själv, och detta är bara möjligt för en erfaren ingenjör.

Då måste du hitta ett specialhjul med hål av lämplig storlek. Detta element i värmepumpen fungerar vid höga belastningar, så det måste vara tillverkat av mycket hållbara material.

Självgjord enhet

En genomgång av Frenett-pumpenhetens alternativ tillåter oss att förstå att principerna för dess drift med en eller annan effektivitetsgrad kan användas i konstruktioner av olika slag och typer. Grundidén förblir densamma: ett smalt utrymme mellan metallelement fylld med olja, och rotation med en elektrisk motor.

Diagrammet visar en variant av Frenett-värmepumpen, som vanligtvis används för självtillverkning av enheten. Grunden för designen är metallskivor separerade med muttrar (+)

Hemma är en Fresnett-pump oftast tillverkad, bestående av en serie metallplattor separerade med ett smalt spel.

För att göra en sådan enhet måste du förbereda nödvändiga material:

• ihålig metallcylinder;
• en uppsättning identiska stålskivor med ett hål i mitten;
• uppsättning muttrar 6 mm hög;
• gängad stålstång:
• elmotor med en förlängd axel;
• lager;
• anslutande rör.

Pumpstorlekar kan vara större eller mindre. Men avståndet mellan skivorna bör bibehållas exakt - 6 mm.Standardmuttrar används som avdelare, och stålstången är mitten av strukturen.

Dess tjocklek bör motsvara mutterns diameter. Om det inte finns någon stång med en tråd till hands måste du bara klippa den.

Metallskivorna för Frenett-värmepumpen bör vara något mindre än diametern på den cylindriska kroppen för att säkerställa fri rotation och effektivare uppvärmning av kylvätskan

Uppenbarligen måste hålet i skivorna vara så att de fritt kan läggas på axialaxeln. Skivornas ytterdiameter bör vara flera millimeter mindre än fallet. Om det inte finns färdiga element till hands, skärs skivorna oberoende av plåt eller anförtros detta arbete till en vändare.

Stålskivor för Frenett värmepump kan klippas hemma om lämplig utrustning finns tillgänglig

Den cylindriska kroppen kan tillverkas av en gammal metallbehållare med lämplig konfiguration eller svetsad av metall. Skärning av ett brett metallrör är också lämpligt.

Väggar svetsas i cylinderns ändar. Huset måste vara tätt så att oljan inte läcker. Ytterligare hål bör göras i höljets övre och nedre ändar: för att komma in och lämna värmerören som leder till kylaren.

Naturligtvis bör alla rörfogar tätas. För gängade anslutningar används specialtätningar: FUM-tejp, linne etc. Om bestämt använd polypropylenrör, behöver du speciella beslag och eventuellt en lödkolv för montering av sådana rör.

En högpresterande elmotor behövs inte för drift av Frenett-pumpen. En enhet hämtad från en gammal eller trasig hushållsapparat, t.ex. en konventionell fläkt, är lämplig.

Huvudsyftet med elmotorn är att rotera axeln. Alltför snabb rotation kan orsaka fel på enheten. Ju snabbare strukturen roterar, desto mer värms värmebäraren upp.

En liten motor för att rotera axeln på en Frenett-värmepump kan tas bort från skadade hushållsapparater eller köpas i en butik

För att axeln ska rotera fritt behöver du ett lämpligt lager i standardstorlekar. När alla element är förberedda kan du börja montera enheten. Först är en centralaxel med lager monterad på den nedre delen inuti huset. Sedan skruvas en separationsmutter på axeln, sedan sätts en skiva på, en mutter igen, en skiva igen, etc.

Skivor med nötter växlar tills kassetten är fylld upptill. Även i förberedelsesteget kan preliminära beräkningar göras på antalet erforderliga skivor och muttrar.

Det är nödvändigt att lägga till skivans tjocklek till mutterns tjocklek (6 mm). Kroppens höjd delas av denna siffra. Det resulterande antalet ger information om det nödvändiga antalet par "nut + disk". Installera muttern senast.

Efter att huset har fyllts med dessa rörliga element fylls det med flytande olja. Typ av olja spelar ingen roll, du kan ta mineral, bomullsfrö, raps eller annan olja som tål värme väl och inte härdar. Därefter täcks designen med toppskyddet och bryggs försiktigt.

Vid denna tidpunkt är kylarrören vanligtvis redan fästa på locken. För att underlätta installationen och underhållet av enheten på rören kan två stoppkrokar installeras. Nu måste du ansluta värmepumpens axel till motoraxeln.

Systemet ingår i nätverket, kolla om läckor, utvärdera enhetens egenskaper.

En självtillverkad Frenett-värmepump kan anslutas till en konventionell gjutjärn eller bimetalstrålare, vilket ger den nödvändiga uppvärmningseffekten

Om allt görs korrekt börjar axeln med skivorna att snurra och värma upp oljan i enheten. Den heta värmebäraren kommer att röra sig genom det övre hålet genom röret till värmestrålaren.Kyld olja återgår till värmepumpskroppen genom det undre röret för att värma om.

För att automatisera driften av systemet kan du använda ett speciellt relä med en temperatursensor som upptäcker uppvärmningen av värmepumpshöljet och stänger av motorn eller slår på den efter behov. Detta förhindrar överhettning av systemet, skador på elmotorn och som helhet kommer att öka enhetens livslängd.

Slutsatser och användbar video om ämnet

En intressant version av Frenett-pumpen presenteras i den här videon:

Tyvärr hittade inte Frenett-pumpen bred acceptans inom uppvärmningsområdet. En sådan anordning för industriell produktion för hushållsbruk är svår att hitta i hushållsapparater. Men många folkhantverkare använde framgångsrikt denna forskare och använde dem i sina hem, bastur, garage etc.

Kanske är du den mycket självgjorda som lyckades förverkliga idén om Frenett? Vänligen dela din erfarenhet - lämna kommentarer på artikeln och lägg till bilder på dina produkter. Kontaktformuläret finns nedan.