Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Ljubitelji tinkinga uvijek će se poslužiti vlastitom snagom, strpljenjem i otpadnim materijalima. Od gotovo besplatnih komponenata, oni lako grade vrlo korisnu stvar u svakodnevnom životu.

Na primjer, mogu napraviti vlastitu Frenett toplinsku pumpu vlastitim rukama, bez trošenja bilo čega. Ali oni će napuniti svoje znanje i vještine, a to je neprocjenjivo, zar ne?

Pružene informacije pomoći će u razumijevanju načela jedinice. Uz našu pomoć, možete odlučiti o dizajnu i saznati kako je model izrađen. Jasne upute za proizvodnju ove vrste toplinske pumpe pružit će učinkovitu pomoć neovisnim kućnim obrtnicima.

Pružamo praktične preporuke za proizvodnju produktivne kućne izrade i savjete o radu takve opreme.

Načelo rada uređaja

Oni koji su došli u kontakt s problemima ekonomičnog grijanja, ime “toplinska pumpa” je dobro poznato. Pogotovo u kombinaciji s pojmovima "zemlja-voda", "voda-voda" ili "zrak-voda" itd.

Takva toplinska pumpa s Frenettovim uređajem nema gotovo ništa zajedničko. Osim imena i konačnog rezultata u obliku toplinske energije, koja se na kraju koristi za grijanje.

Toplinske crpke koje rade na Carnotovom principu vrlo su popularne i kao ekonomski učinkovit način organiziranja grijanja i kao ekološki siguran sustav.

Rad takvog kompleksa uređaja povezan je s akumulacijom niske potencijalne energije koja se nalazi u prirodnim resursima (zemlji, vodi, zraku) i njenoj pretvorbi u toplinsku energiju s visokim potencijalom.

Izum Eugena Frenette uređen je i radi potpuno drugačije.

Sustav za generiranje topline koji je razvio E. Frenett ne može se bezuvjetno klasificirati kao toplinska pumpa. Po dizajnu i tehnološkim značajkama ovaj grijač U svom radu jedinica ne koristi geo-ili helio-energetske izvore. Ulje za prijenos topline unutar njega se zagrijava silom trenja koju stvaraju rotirajući metalni diskovi. Radno tijelo pumpe je uljni cilindar, unutar kojeg se nalazi os rotacije. To je čelična šipka opremljena paralelnim diskovima postavljenim nakon otprilike 6 cm. Centrifugalna sila gura zagrijanu rashladnu tekućinu u zavojnicu pričvršćenu na uređaj. Grijano ulje izlazi iz instrumenta na vrhu spoja. Rashladno sredstvo se vraća na dno

Princip rada ovog uređaja temelji se na korištenju toplinske energije koja se oslobađa tijekom trenja. Dizajn se temelji na metalnim površinama koje se nalaze ne jedna do druge, već na određenoj udaljenosti. Prostor između njih ispunjen je tekućinom.

Dijelovi uređaja se rotiraju jedan u odnosu na drugi pomoću električnog motora, a tekućina u kućištu i u dodiru s rotirajućim elementima se zagrijava.

Dobivena toplina može se koristiti za zagrijavanje rashladnog sredstva. Neki izvori preporučuju uporabu te tekućine izravno za sustav grijanja. Najčešće se običan radijator pričvršćuje na Frenetteovu samostalnu pumpu.

Stručnjaci preporučuju korištenje ulja, a ne vode, kao medij za grijanje sustava grijanja.

Tijekom rada crpke, ova tekućina se jako zagrijava. Voda u takvim uvjetima može jednostavno prokuhati. Vruća para u zatvorenom prostoru stvara prekomjeran pritisak, a to obično dovodi do pucanja cijevi ili tijela. Korištenje nafte u takvoj situaciji mnogo je sigurnije, jer je njegova točka ključanja mnogo veća.

Za proizvodnju Frenettove toplinske pumpe potreban vam je motor, radijator, nekoliko cijevi, čelični leptir ventil, čelični diskovi, metalna ili plastična šipka, metalni cilindar i set ključa (+)

Postoji mišljenje da učinkovitost takvog generatora topline prelazi 100% i može biti čak 1000%. Sa stajališta fizike i matematike, to nije posve ispravna tvrdnja.

Učinkovitost odražava gubitak energije koja se troši ne na grijanje, nego na stvarni rad uređaja. Umjesto toga, fenomenalne tvrdnje o nevjerojatno visokoj učinkovitosti Frenettove pumpe odražavaju njegovu učinkovitost, što je doista impresivno. Trošak električne energije za rad uređaja je zanemariv, ali je količina nastale topline vrlo primjetna.

Grijanje rashladnog sredstva na istu temperaturu pomoću grijaćih elemenata za grijanje, na primjer, zahtijevalo bi mnogo veću količinu električne energije, možda deset puta više. Kućanski grijač s takvom potrošnjom električne energije ne bi se ni zagrijavao.

Zašto takvi uređaji nisu opremljeni svim stambenim i industrijskim prostorima? Razlozi mogu biti različiti.

Prvo, voda je jednostavniji i pogodniji nosač topline od ulja. Ne zagrijava se do tako visokih temperatura, a da bi se uklonili učinci curenja vode lakše je nego uklanjanje prolivenog ulja.

Drugo, do trenutka pronalaska pumpe Frenetta, centralizirani sustav grijanja već je postojao i uspješno funkcionirao. Rastavljanje za zamjenu s generatorom topline bilo bi preskupo i izazvalo bi mnogo neugodnosti, pa ni ova opcija nije ozbiljno razmatrala. Kao što izreka kaže, najbolji je neprijatelj dobrog.

Upute za uporabu uređaja

Važno je napomenuti da još uvijek postoje varijacije pumpe koju je Evgeny Frenett koristio kao sredstvo za hlađenje. Ali obično su to veliki industrijski modeli koji se koriste u specijaliziranim poduzećima.

Rad takvih uređaja strogo se kontrolira uz pomoć posebnih uređaja. Osigurati sličnu razinu sigurnosti kod kuće je gotovo nemoguće.

Opći sustav industrijskog generatora topline koji su razvili znanstvenici iz Habarovska: 1 - kapacitet; 2 - ulaz; 3 - izlaz; 4 - bojler; 5 - osovina ležaja. Voda se koristi kao rashladno sredstvo.

Najpopularnija verzija Frenettove pumpe, koja koristi vodu umjesto ulja kao nositelja topline, je uređaj koji su razvili znanstvenici iz Habarovska: Nazyrova Natalia Ivanovna, Leonov Mihail Pavlovič i Syarg Alexander Vasilyevich. U ovom dizajnu gljiva, voda je posebno kuhana i pretvorena u paru.

Tada se reaktivna sila pare koristi za povećanje brzine kretanja tekućine za prijenos topline kroz kanale pumpe na 135 m / min. Kao rezultat toga, troškovi energije za pomicanje rashladnog sredstva su minimalni, a povratak u obliku toplinske energije je vrlo visok.

Međutim, takva jedinica mora biti iznimno izdržljiva, a njen rad treba stalno pratiti kako bi se izbjegli nezgode.

Što učiniti ako se organizira grijanje velike prostorije ili cijele kuće uz pomoć Frenettove pumpe? Voda je tradicionalni nosač topline, većina sustava grijanja je dizajnirana posebno za to. Da, i punjenje cijelog sustava grijanja s prikladnim tekućim uljem može biti skup posao.

Ovo je pitanje vrlo jednostavno riješeno. Potrebno je dodatno izgraditi konvencionalni izmjenjivač topline, u kojem će zagrijano ulje zagrijavati vodu koja cirkulira kroz sustav grijanja. Istovremeno će se izgubiti i neka toplina, ali će ukupni učinak ostati prilično uočljiv.

Frenettova toplinska pumpa može se uspješno koristiti u kombinaciji sa sustavima podnog grijanja. No, umjesto vode u cijevi treba sipati tekuće ulje

Zanimljiva ideja bi mogla biti upotreba Frenettove pumpe u kombinaciji s sustavom podnog grijanja. Rashladno sredstvo se tada pušta kroz uske plastične cijevi postavljene u betonski estrih.

Takav sustav grijanja funkcionira na isti način kao i konvencionalno podno grijanje. Naravno, ovakav projekt može se provesti samo u privatnoj kući, jer je za stambene zgrade u visokim zgradama dopušteno koristiti samo električno podno grijanje.

Praktičan i praktičan način korištenja takvog uređaja je zagrijavanje male prostorije: garaža, šupe, radionice itd. Frenetta pumpa omogućuje brzo i učinkovito rješavanje problema autonomnog grijanja na takvim mjestima.

Trošak struje za njegov rad je mali u usporedbi s rezultirajućim toplinskim učinkom, a za izgradnju takve jedinice nije teško iz najjednostavnijih materijala.

Mogućnosti dizajna Frenettove crpke

Eugene Frenett ne samo da je izumio uređaj, nazvan po njemu, nego ga je i višestruko poboljšavao, pronalazeći nove, učinkovitije verzije uređaja.

U prvoj pumpi, koju je izumitelj patentirao 1977. godine, korištena su samo dva cilindra:

  • vanjski - šuplji cilindar je veći od promjera i nalazi se u statičkom stanju
  • unutarnji - promjer spremnika je nešto manji od dimenzija šupljine vanjskog cilindra.

U nastalom uskom prostoru između zidova dvaju cilindara, izumitelj je nalio tekuće ulje. Naravno, taj dio strukture u koji je smještena ova tekućina za prijenos topline pažljivo je zatvorena kako bi se spriječilo curenje ulja.

Ovo je dijagram prve verzije Frenettove toplinske pumpe. Rotirajuća osovina nalazi se vodoravno, rashladno sredstvo se postavlja u uski prostor između dvaju radnih cilindara (+)

Unutarnji cilindar je spojen na osovinu motora tako da se osigura njegova brza rotacija u odnosu na stacionarni veliki cilindar. Na suprotnom kraju konstrukcije postavljen je ventilator s impelerom.

Tijekom rada ulje se zagrijava i prenosi toplinu na zrak koji okružuje uređaj. Ventilator je omogućio brzo širenje toplog zraka kroz cijeli prostor.

Budući da se ova struktura jako zagrijala, zbog prikladne i sigurne uporabe, struktura je bila skrivena u zaštitnom kućištu. Naravno, u kućištu su napravljene rupe za cirkulaciju zraka.

Koristan dodatak dizajnu bio je termostat, preko kojeg bi se rad Frenettove pumpe mogao u određenoj mjeri automatizirati.

Središnja os u takvom modelu toplinske crpke nalazi se vertikalno. Motor je na dnu, zatim su ugrađeni cilindri, a ventilator je na vrhu. Kasnije se pojavio model s horizontalnom središnjom osi.

Model Frenettove toplinske pumpe s vodoravno orijentiranom rotirajućom osovinom korišten je s radijatorom za grijanje u kojem je cirkulirala zagrijano ulje (+)

Takav se uređaj najprije koristi u kombinaciji ne s ventilatorom, nego s radijatorom za grijanje. Motor se postavlja sa strane, a osovina rotora prolazi kroz rotirajući bubanj i izlazi van.

U ovom tipu uređaja nema ventilatora. Rashladno sredstvo iz crpke kroz cijevi se pomiče prema radijatoru. Slično tome, zagrijano ulje se može dovesti u drugi izmjenjivač topline ili izravno u cijevi za grijanje.

Kasnije se dizajn toplinske pumpe Frenetta značajno promijenio. Osovina rotora je još uvijek u horizontalnom položaju, ali je unutarnji dio izrađen od dva rotirajuća bubnja i između njih je postavljen rotor. Tekuće ulje se ponovno koristi kao nosač topline.

U ovoj verziji Frenettove toplinske pumpe, dva cilindra se okreću jedan do drugog, odvojeni su specijalnim dizajnerskim rotorom izrađenim od vrlo jakog metala (+)

Kada se ova konstrukcija okrene, ulje se dodatno zagrijava dok prolazi kroz posebne otvore u impeleru, a zatim prodire u usku šupljinu između stijenki kućišta crpke i njegovog rotora. Stoga je učinkovitost Frenettove pumpe značajno povećana.

Oko rubova propelera se izrađuju male rupe za Frenettovu toplinsku crpku. Rashladna tekućina se brzo i učinkovito zagrijava, prolazeći kroz njih (+)

Međutim, vrijedi napomenuti da ova vrsta pumpe nije pogodna za kućnu proizvodnju. Prvo morate pronaći pouzdane crteže ili sami izračunati dizajn, a to je samo iskusan inženjer.

Zatim morate pronaći poseban rotor s rupama odgovarajuće veličine. Ovaj element toplinske crpke radi na povišenim opterećenjima, tako da mora biti izrađen od vrlo izdržljivih materijala.

Samostalna izrada uređaja

Pregled varijanti uređaja Frenettove pumpe omogućuje nam da shvatimo da se načela njegova rada s različitim stupnjem učinkovitosti mogu koristiti u konstrukcijama različitih tipova i tipova. Osnovna ideja ostaje ista: uski prostor između metalnih elemenata, punjen uljem, i rotacija s električnim motorom.

Na dijagramu je prikazana varijanta Frenettove toplinske pumpe koja se obično koristi za samostalnu izradu uređaja. Osnova dizajna - metalni diskovi, odvojeni maticama (+)

Kod kuće, Frenette pumpa je najčešće napravljena od niza metalnih ploča odvojenih uskim lumenom.

Za izradu takvog uređaja potrebno je pripremiti potrebne materijale:

  • šuplji metalni cilindar;
  • skup identičnih čeličnih diskova s rupom u sredini;
  • set matica visine 6 mm;
  • čelična šipka s navojem:
  • elektromotor s produženom osovinom;
  • ležaja;
  • radijator za grijanje;
  • spojne cijevi.

Veličina pumpi može biti veća ili manja. Ali udaljenost između diskova treba biti točno - 6 mm. Kao razdjelnici koriste se standardne matice, a čelična šipka je središte konstrukcije.

Njegova debljina mora odgovarati promjeru matice. Ako šipka s navojem nije bila pri ruci, morala bi se rezati.

Metalni diskovi za Frenettovu toplinsku crpku trebali bi biti nešto manji od promjera cilindričnog tijela kako bi se osigurala slobodna rotacija i učinkovitije zagrijavanje rashladnog sredstva.

Očito, rupa u diskovima mora biti takva da se mogu slobodno staviti na aksijalni štap. Vanjski promjer diskova treba biti nekoliko milimetara manji od tijela. Ako pri ruci nema gotovih elemenata, diskovi se odvajaju neovisno o metalnom limu ili povjeravaju taj rad okretaču.

Čelični diskovi za Frenettovu toplinsku crpku mogu se rezati kod kuće ako je dostupna odgovarajuća oprema.

Cilindrično tijelo može biti izrađeno od stare metalne posude odgovarajuće konfiguracije ili se može zavarivati od metala. Namjestite i podrežite široku metalnu cijev.

Zidovi su zavareni na krajeve cilindra. Tijelo mora biti zabrtvljeno tako da ulje ne propušta. U gornjem i donjem kraju kućišta potrebno je izraditi dodatne otvore: za ulaz i izlaz cijevi za grijanje koje vode do hladnjaka.

Naravno, svi spojevi cijevi moraju biti zabrtvljeni. Za navojne spojeve koristite posebne brtve: FUM-traku, lan i sl. Ako odlučite koristiti polipropilenske cijevi, trebat će vam posebna oprema i, po mogućnosti, lemilo za ugradnju takvih cijevi.

Elektromotor visokih performansi nije potreban za upravljanje Frenettovom pumpom. Uređaj koji je izvađen iz starog ili slomljenog kućanskog aparata, na primjer, iz konvencionalnog ventilatora, će učiniti.

Glavna svrha elektromotora je okretanje vratila. Pretjerano brza rotacija može dovesti do nepravilnog rada uređaja. Što se dizajn brže okreće, više se zagrijava nosač topline.

Mali motor za okretanje vratila Frenettove toplinske crpke može se ukloniti iz oštećenih kućanskih uređaja ili kupiti u trgovini

Za slobodno okretanje potreban vam je odgovarajući ležaj standardnih veličina. Kada se svi elementi pripreme, možete početi sastavljati uređaj. Prvo je na donjem dijelu kućišta postavljena središnja osovina s ležajem. Zatim je na osovinu pričvršćena razdjelna matica, zatim se stavi disk, ponovno matica, opet disk i tako dalje.

Diskovi s maticama izmjenjuju se dok se tijelo ne napuni do vrha. Čak iu fazi pripreme mogu se napraviti preliminarni izračuni broja potrebnih diskova i matica.

Potrebno je dodati debljinu diska debljini matice (6 mm). Visina tijela podijeljena s ovom slikom. Rezultirajući broj će dati informacije o potrebnom broju parova "matica + disk". Posljednji je postavio matricu.

Nakon što se tijelo napuni tim pokretnim dijelovima, ono se puni tekućim uljem. Vrsta ulja nije bitna, možete uzeti mineral, pamučno sjeme, uljanu repicu ili bilo koje drugo ulje koje dobro podnosi toplinu i ne smrzava se. Nakon toga, struktura je pokrivena gornjim poklopcem i pažljivo skuhana.

U ovom trenutku, cijevi radijatora su već obično pričvršćene na poklopce. Za praktičnost, tijekom daljnje montaže i održavanja uređaja, na cijevima se mogu postaviti dva zaporna ventila. Sada trebate pričvrstiti osovinu toplinske pumpe na osovinu motora.

Sustav uključuje mrežu, provjerava propuštanja, ocjenjuje karakteristike uređaja.

Изготовленный своими руками тепловой насос Френетта можно подключить к обычному чугунному или биметаллическому радиатору, который обеспечит необходимый отопительный эффект

Если все сделано правильно, ось с дисками начнет раскручиваться, разогревая находящееся внутри устройства масло. Горячий теплоноситель станет перемещаться через верхнее отверстие по трубе в радиатор отопления. Остывшее масло будет возвращаться в корпус теплового насоса по нижней трубе для повторного нагрева.

Чтобы автоматизировать работу системы, можно использовать специальное реле с термодатчиком, который фиксирует нагрев корпуса теплового насоса и отключает двигатель или включает его по мере необходимости. Это позволит предотвратить перегрев системы, поломку электродвигателя и в целом увеличит ресурс работы устройства.

Zaključci i koristan video na temu

Интересный вариант насоса Френетта представлен в этом видеоматериале:

К сожалению, насос Френетта не нашел широкого признания в сфере отопления. Такое устройство промышленного изготовления для бытовых нужд сложно найти в магазинах техники для дома. Но немало народных умельцев успешно использовали наработки этого ученого и применили их в своих жилищах, банях, гаражах и т.п.

Возможно именно вы являетесь тем самым самоделкиным, которому удалось воплотить идею Френетта? Пожалуйста, поделитесь своим опытом – оставляете комментарии к статье и добавляете фото своих изделий. Obrazac za kontakt nalazi se ispod.

Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Kategorija: