Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Любителите на бърникането винаги ще намерят използването на собствената си сила, търпение и отпадъчни материали. От почти свободните компоненти те лесно изграждат много полезно нещо в ежедневието.

Например, те могат да направят ефективна термопомпа Frenett със собствените си ръце, без да харчат нищо. Но те ще попълнят своите знания и умения, а това е безценно, нали?

Предоставената информация ще ви помогне да разберете принципа на устройството. С нашата помощ можете да изберете дизайна и да разберете как се прави моделът. Ясни инструкции за производството на този тип термопомпи ще осигурят ефективна помощ за независими занаятчии.

Предоставяме практически препоръки за производство на продуктивни домашно приготвени и съвети за работата на такова оборудване.

Принцип на работа на устройството

Тези, които влязоха в контакт с въпросите на рентабилното отопление, наименованието „термопомпа“ е добре известно. Особено в комбинация с термини като „земна вода“, „вода-вода“ или „въздух-вода“ и др.

Такава термопомпа с устройство Frenett няма почти нищо общо. В допълнение към името и крайния резултат под формата на топлинна енергия, която в крайна сметка се използва за отопление.

Термопомпите, работещи по принципа на Карно, са много популярни както като икономически ефективен начин за организиране на отоплението, така и като екологично безопасна система.

Работата на такъв комплекс от устройства е свързана с натрупването на ниско-потенциална енергия, съдържаща се в природните ресурси (земя, вода, въздух) и превръщането й в топлинна енергия с висок потенциал.

Изобретяването на Юджийн Френета е подредено и работи съвсем различно.

Системата за производство на топлина, разработена от E. Frenett, не може да бъде класифицирана безусловно като термопомпа. По дизайн и технологични характеристики този нагревател Устройството не използва гео- или хелио-енергийни източници в работата си. Маслото за пренос на топлина вътре в него се нагрява от силата на триене, създадена от въртящи се метални дискове. Работното тяло на помпата е напълнен с масло цилиндър, вътре в който е разположена оста на въртене. Това е стоманен прът, оборудван с паралелни дискове, монтирани след около 6 cm. Центробежната сила избутва нагрятата охладителна течност в намотката, прикрепена към устройството. Нагрятото масло излиза от инструмента в горната част на фугата. Охлаждащата течност се връща на дъното

Принципът на работа на това устройство се основава на използването на топлинна енергия, която се отделя при триене. Дизайнът се основава на метални повърхности, разположени не близо един до друг, но на определено разстояние. Пространството между тях е пълно с течност.

Частите на устройството се въртят един спрямо друг посредством електрически двигател, нагрява се течността вътре в кутията и в контакт с въртящите се елементи.

Получената топлина може да се използва за нагряване на охлаждащата течност. Някои източници препоръчват използването на тази течност директно за отоплителната система. Най-често към самостоятелната помпа на Frenette е прикрепен обикновен радиатор.

Експертите настоятелно препоръчват да се използва масло, а не вода, като отоплителна среда за отоплителната система.

По време на работа на помпата, тази течност има тенденция да се нагрява много. Водата в такива условия може просто да заври. Горещата пара в затворено пространство създава прекомерно налягане и това обикновено води до разкъсване на тръбата или тялото. Използването на петрол в такава ситуация е много по-безопасно, тъй като неговата точка на кипене е много по-висока.

За да произведете термопомпа Frenett, имате нужда от двигател, радиатор, няколко тръби, стоманена дроселна клапа, стоманени дискове, метален или пластмасов прът, метален цилиндър и гаечен ключ (+).

Има мнение, че ефективността на такъв топлогенератор надвишава 100% и дори може да бъде 1000%. От гледна точка на физиката и математиката, това не е съвсем правилно твърдение.

Ефективността отразява загубата на енергия, изразходвана не за отопление, а за действителната работа на устройството. По-скоро феноменалните твърдения за невероятно високата ефективност на помпата Frenett отразяват ефективността му, която е наистина впечатляваща. Цената на електричеството за работа на устройството е незначителна, но количеството на получената топлина е много забележимо.

Загряването на охлаждащата течност до същата температура, използвайки нагревателни елементи за отопление, например, ще изисква много по-голямо количество електроенергия, може би десет пъти повече. Битовият нагревател с такава консумация на електроенергия дори не се нагрява.

Защо всички жилищни и промишлени помещения не са оборудвани с такива устройства? Причините могат да бъдат различни.

Първо, водата е по-опростен и по-удобен топлоносител от маслото. Той не се нагрява до такива високи температури, а елиминирането на ефекта от изтичане на вода е по-лесно, отколкото да се премахне разлятото масло.

Второ, към момента на изобретяването на помпата Frenetta централизираната отоплителна система вече съществуваше и функционираше успешно. Демонтажът му за замяна с топлинни генератори би бил твърде скъп и би причинил много неудобства, така че никой дори не е разглеждал този вариант сериозно. Както се казва, най-доброто е враг на доброто.

Инструкции за използване на устройството

Заслужава да се отбележи, че все още съществуват вариации на помпата от Евгени Френет, използващи вода като охлаждаща течност. Но обикновено това са големи промишлени модели, които се използват в специализирани предприятия.

Работата на такива устройства е строго контролирана с помощта на специални устройства. Осигуряване на подобно ниво на сигурност у дома е почти невъзможно.

Общата схема на индустриален топлогенератор, разработен от учени от Хабаровск: 1 - капацитет; 2 - вход; 3 - изход; 4 - бойлер; 5 - вал на лагера. Водата се използва като охладител.

Най-популярната версия на помпата Frenett, която използва вода, а не масло като топлоносител, е устройство, разработено от учени от Хабаровск: Назирова Наталия Ивановна, Леонов Михаил Павлович и Сиарг Александър Василевич. В този дизайн на гъбите водата е специално сварена и се превръща в пара.

След това реактивната сила на парата се използва за увеличаване на скоростта на движение на топлоносителя през каналите на помпата до 135 m / min. В резултат на това енергийните разходи за преместване на охлаждащата течност са минимални, а възвръщаемостта под формата на топлинна енергия е много висока.

Такова устройство обаче трябва да бъде изключително дълготрайно и работата му трябва непрекъснато да се следи, за да се избегнат инциденти.

Какво да направите, ако се предвижда да организира отопление на голяма стая или цяла къща с помощта на помпа Frenett? Водата е традиционен топлоносител, повечето отоплителни системи са проектирани специално за него. Да, и запълването на цялата отоплителна система с подходящо течно масло може да бъде скъп бизнес.

Този въпрос е решен много просто. Необходимо е допълнително да се изгради конвенционален топлообменник, в който нагрятото масло да загрява водата, която циркулира през отоплителната система. В същото време ще се загуби известно количество топлина, но цялостният ефект ще остане доста забележим.

Термопомпата Frenett може успешно да се използва в комбинация с подово отопление. Но вместо вода в тръбите трябва да се излее течно масло

Интересна идея може да бъде използването на помпа Frenett в комбинация с система за подово отопление. След това охлаждащата течност се подава през тесни пластмасови тръби, положени в бетонна замазка.

Такава отоплителна система функционира по същия начин като конвенционалния под с отопление на вода. Разбира се, проект от този тип може да се реализира само в частна къща, тъй като за високи жилищни сгради е разрешено да се използва само електрическо подово отопление.

Практичен и удобен начин за използване на такова устройство е да се отоплява малка стая: гараж, навес, работилница и др. Помпата Frenetta позволява бързо и ефективно решаване на проблема с автономното отопление в такива места.

Цената на електричеството за неговата работа е малка в сравнение с произтичащия топлинен ефект, а за изграждането на такава единица не е трудно от най-простите материали.

Опции за проектиране на помпите на Frenett

Юджийн Френет не само е измислил устройството, наречено на негово име, но и многократно го е усъвършенствало, създавайки нови, по-ефективни версии на устройството.

В първата помпа, която патентована от изобретателя през 1977 г., са използвани само два цилиндъра:

  • външен - кухият цилиндър е по-голям от диаметъра и е в статично състояние
  • вътрешен - диаметърът на резервоара е малко по-малък от размерите на кухината на външния цилиндър.

В резултатното тесно пространство между стените на двата цилиндъра изобретателят излива течно масло. Разбира се, тази част от структурата, в която е поставена тази течност за пренос на топлина, беше внимателно запечатана, за да се предотврати изтичане на масло.

Това е диаграма на първата версия на термопомпата Frenett. Въртящият се вал е разположен хоризонтално, охлаждащата течност е поставена в тясно пространство между двата работни цилиндъра (+)

Вътрешният цилиндър е свързан с вала на двигателя по такъв начин, че да осигури бързото му въртене спрямо неподвижния голям цилиндър. В противоположния край на конструкцията беше поставен вентилатор с работно колело.

По време на работа маслото се загрява и се пренася топлина към въздуха около устройството. Вентилаторът позволява бързо разпространение на топъл въздух през целия обем на помещението.

Тъй като тази структура се нагрява доста силно, за по-удобно и безопасно използване, конструкцията е била скрита в защитен калъф. Разбира се, в корпуса са направени отвори за циркулация на въздуха.

Полезно допълнение към дизайна е термостат, чрез който работата на помпата Frenett може да бъде автоматизирана до известна степен.

Централната ос на модела с такава термопомпа се намира вертикално. Двигателят е най-отдолу, след това са монтирани цилиндрите, поставени един в друг, а вентилаторът е отгоре. По-късно се появи модел с хоризонтална централна ос.

Използван е модел с термопомпа Frenett с хоризонтално ориентиран въртящ се вал с радиатор за отопление, вътре в който циркулира нагрято масло (+)

Такова устройство първо се използва в комбинация не с вентилатор, а с радиатор за отопление. Двигателят е поставен отстрани, а вала на ротора преминава през въртящ се барабан и излиза навън.

В този тип устройство няма вентилатор. Охлаждащата течност от помпата преминава през тръбите към радиатора. По същия начин загрятото масло може да бъде доведено до друг топлообменник или директно към тръбите за отопление.

По-късно, конструкцията на термопомпата Frenetta беше значително променена. Валът на ротора е все още в хоризонтално положение, но вътрешната част е направена от два въртящи се барабани и между тях е поставено работно колело. Като топлоносител отново се използва течно масло.

В тази версия на термопомпата Frenett двата цилиндъра се въртят един до друг, те са разделени от специално работно колело, изработено от много здрав метал (+)

Когато тази конструкция се върти, маслото се нагрява допълнително, тъй като преминава през специални отвори, направени в работното колело, и след това прониква през тясната кухина между стените на корпуса на помпата и нейния ротор. По този начин ефективността на помпата Frenett е значително повишена.

Около ръбовете на работното колело се правят малки отвори за термопомпата Frenett. Охлаждащата течност се загрява бързо и ефективно, преминавайки през тях (+)

Заслужава да се отбележи обаче, че този тип помпа не е много подходящ за домашно производство. Първо трябва да намерите надеждни чертежи или сами да изчислите дизайна, а това е само опитен инженер.

След това трябва да намерите специално работно колело с отвори с подходящ размер. Този елемент на термопомпата работи при повишени натоварвания, така че трябва да бъде изработен от много устойчиви материали.

Независимо производство на устройството

Прегледът на вариантите на помпено устройство Frenett ни позволява да разберем, че принципите на неговата работа с различна степен на ефективност могат да се използват в конструкции от различни типове и типове. Основната идея остава същата: тясно пространство между металните елементи, пълни с масло, и въртене с електрически мотор.

На диаграмата е показан вариант на термопомпата Frenett, която обикновено се използва за самостоятелно изработване на устройството. В основата на дизайна - метални дискове, разделени с гайки (+)

В домашни условия най-често помпата Frenette е направена от поредица от метални пластини, разделени от тесен лумен.

За да направите такова устройство, трябва да подготвите необходимите материали:

  • кух цилиндър;
  • комплект от еднакви стоманени дискове с отвор в центъра;
  • комплект гайки с височина 6 mm;
  • стоманен прът с резба:
  • електрически двигател с разширен вал;
  • лагер;
  • радиатор за отопление;
  • свързващи тръби.

Размерите на помпите могат да бъдат по-големи или по-малки. Но разстоянието между дисковете трябва да бъде точно - 6 мм. Като разделители се използват стандартни гайки, а стоманената шина е в центъра на конструкцията.

Дебелината му трябва да съответства на диаметъра на гайката. Ако пръчката с резба не е била под ръка, просто трябваше да се реже.

Металните дискове за термопомпата Frenett трябва да бъдат малко по-малки от диаметъра на цилиндричното тяло, за да се осигури свободно въртене и по-ефективно отопление на охлаждащата течност.

Очевидно дупката в дисковете трябва да бъде такава, че да може свободно да се постави върху аксиалния прът. Външният диаметър на дисковете трябва да бъде с няколко милиметра по-малък от корпуса. Ако няма налични готови елементи, дисковете се изрязват независимо от металния лист или поверяват тази работа на стругар.

Стоманените дискове за термопомпата Frenett могат да бъдат отрязани у дома, ако има подходящо оборудване.

Цилиндричното тяло може да бъде направено от стар метален контейнер с подходяща конфигурация или може да бъде заварен от метал. Поставете и отрежете широка метална тръба.

Стените са заварени към краищата на цилиндъра. Тялото трябва да бъде запечатано, така че маслото да не изтича. В горния и долния край на кутията трябва да се направят допълнителни отвори: за входа и изхода на отоплителните тръби, водещи към радиатора.

Разбира се, всички тръбни връзки трябва да бъдат уплътнени. За резбови връзки използвайте специални уплътнения: FUM-лента, лен и др. Ако решите да използвате полипропиленови тръби, ще ви трябва специална арматура и евентуално поялник за монтаж на такива тръби.

За работа на помпата Frenett не е необходим високопроизводителен електрически мотор. Устройство, извадено от стар или счупен домакински уред, например от конвенционален вентилатор, ще свърши работа.

Основната цел на електродвигателя е да върти вала. Прекалено бързото въртене може да доведе до неправилна работа на устройството. Колкото по-бързо се завърта конструкцията, толкова повече топлинният носител се загрява.

Малък двигател за въртене на вал на термопомпа Frenett може да бъде отстранен от повредени домакински уреди или закупен в магазин

За да се върти свободно, имате нужда от подходящ лагер със стандартни размери. Когато всички елементи са подготвени, можете да започнете да сглобявате устройството. Първо, в долната част на корпуса е монтирана централна ос с лагер. След това на оста се завинтва разделителна гайка, след това се поставя диск, отново се поставя гайка, отново се поставя диск и т.н.

Дисковете с гайки се редуват, докато тялото се напълни до върха. Дори на етапа на подготовка могат да се правят предварителни изчисления на броя на необходимите дискове и гайки.

Необходимо е да се добави дебелината на диска до дебелината на гайката (6 mm). Височината на тялото, разделена на тази цифра. Полученото число ще даде информация за необходимия брой двойки “гайка + диск”. Последно настройте гайката.

След като тялото е пълно с тези движещи се части, то се пълни с течно масло. Видът на маслото няма значение, можете да вземете минерални, памучно семе, рапица или всяко друго масло, което толерира добре топлината и не замръзва. След това, структурата е покрита с горния капак и внимателно сварена.

В този момент тръбите на радиатора вече са обикновено прикрепени към капаците. За удобство при по-нататъшното инсталиране и поддръжка на устройството, на тръбите могат да се монтират два спирателни клапана. Сега трябва да закрепите оста на топлинната помпа към вала на двигателя.

Системата включва мрежа, проверява за течове, оценява характеристиките на устройството.

Frenetta термопомпа може да бъде свързана към конвенционален чугун или биметален радиатор, който ще осигури необходимия топлинен ефект.

Ако всичко е направено правилно, оста с дисковете ще започне да се отпуска, затопляйки маслото в устройството. Горещата охладителна течност ще премине през горния отвор през тръбата към радиатора. Охладеното масло ще се върне към корпуса на термопомпата по долната тръба за повторно нагряване.

За автоматизиране на системата можете да използвате специално реле с термичен сензор, който открива топлината на тялото на термопомпата и изключва двигателя или го включва при необходимост. Това ще предотврати прегряването на системата, щети на електродвигателя и като цяло ще увеличи живота на устройството.

Заключения и полезно видео по темата

Интересна версия на помпата Frenetta е представена в това видео:

За съжаление, помпата Frenetta не намира широко разпространение в областта на отоплението. Такова устройство на промишленото производство за битови нужди е трудно да се намери в магазините уреди за дома. Но много занаятчии успешно използват работата на този учен и ги прилагат в жилищата, баните, гаражите и др.

Може би вие сте самият човек, който успя да олицетворява идеята на Френет? Моля, споделете опита си - оставете коментари за статията и добавете снимки на продуктите си. Формулярът за контакт се намира по-долу.

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Строителство