Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Fanúšikovia drotárstva vždy nájdu svoje vlastné sily, trpezlivosť a odpad. Z takmer slobodných komponentov ľahko zostavujú veľmi užitočnú vec v každodennom živote.

Môžu napríklad urobiť efektívne tepelné čerpadlo Frenett vlastnými rukami, bez toho, aby museli niečo stráviť. Ale oni budú dopĺňať svoje vedomosti a zručnosti, a to je na nezaplatenie, nie?

Poskytnuté informácie pomôžu pochopiť princíp jednotky. S našou pomocou sa môžete rozhodnúť pre návrh a zistiť, ako je model vyrobený. Jasné pokyny pre výrobu tohto typu tepelného čerpadla poskytnú účinnú pomoc nezávislým domácim remeselníkom.

Ponúkame praktické odporúčania pre výrobu produktívnych domov a tipy na prevádzku takýchto zariadení.

Princíp činnosti zariadenia

Tí, ktorí prišli do kontaktu s otázkami nákladovo efektívneho vykurovania, je známe ako „tepelné čerpadlo“. Najmä v kombinácii s výrazmi ako „zemská voda“, „voda-voda“ alebo „vzduch-voda“ atď.

Takéto tepelné čerpadlo so zariadením Frenett nemá takmer nič spoločné. Okrem názvu a konečného výsledku vo forme tepelnej energie, ktorá sa nakoniec používa na vykurovanie.

Tepelné čerpadlá pracujúce na princípe Carnot sú veľmi populárne ako ekonomicky efektívny spôsob vykurovania a ako ekologicky bezpečný systém.

Prevádzka takéhoto komplexu zariadení je spojená s akumuláciou nízkoenergetickej energie obsiahnutej v prírodných zdrojoch (pôda, voda, vzduch) a jej premena na tepelnú energiu s vysokým potenciálom.

Vynález Eugena Frenettu je usporiadaný a funguje úplne inak.

Systém generovania tepla vyvinutý spoločnosťou E. Frenett nemôže byť bezpodmienečne klasifikovaný ako tepelné čerpadlo. Dizajn a technologické vlastnosti tohto ohrievača Jednotka vo svojej práci nevyužíva geo-alebo helio-energetické zdroje. Olej prenášajúci teplo vo vnútri sa zahrieva trecou silou vytvorenou rotujúcimi kovovými diskami. Pracovným telesom čerpadla je olejom naplnený valec, v ktorom sa nachádza os otáčania. Jedná sa o oceľovú tyč vybavenú paralelnými diskami namontovanými po cca 6 cm. Odstredivá sila tlačí ohriaty chladiaci prostriedok do cievky pripojenej k zariadeniu. Vyhrievaný olej opúšťa prístroj v hornej časti spoja. Chladiaca kvapalina sa vráti do spodnej polohy

Princíp činnosti tohto zariadenia je založený na použití tepelnej energie, ktorá sa uvoľňuje pri trení. Konštrukcia je založená na kovových povrchoch, ktoré nie sú blízko pri sebe, ale v určitej vzdialenosti. Priestor medzi nimi je naplnený kvapalinou.

Časti zariadenia sa otáčajú voči sebe navzájom prostredníctvom elektromotora, kvapalina vo vnútri puzdra a v kontakte s rotujúcimi prvkami sa zahrieva.

Výsledné teplo sa môže použiť na ohrev chladiacej kvapaliny. Niektoré zdroje odporúčajú používať túto kvapalinu priamo pre vykurovacie zariadenie. Najčastejšie je obyčajný radiátor pripojený k samoobslužnému čerpadlu Frenette.

Odborníci dôrazne odporúčajú, aby sa ako vykurovacie médium pre vykurovacie zariadenie používal olej namiesto vody.

Počas prevádzky čerpadla má táto kvapalina tendenciu sa veľmi ohrievať. Voda v takýchto podmienkach môže jednoducho variť. Horúca para v uzavretom priestore vytvára nadmerný tlak, čo zvyčajne vedie k prasknutiu potrubia alebo tela. Použitie oleja v takejto situácii je oveľa bezpečnejšie, pretože jeho bod varu je oveľa vyšší.

Na výrobu tepelného čerpadla Frenett potrebujete motor, chladič, niekoľko potrubí, oceľový škrtiaci ventil, oceľové disky, kovovú alebo plastovú tyč, kovový valec a sadu kľúčov (+)

Existuje názor, že účinnosť takéhoto generátora tepla presahuje 100% a môže byť dokonca 1000%. Z hľadiska fyziky a matematiky to nie je úplne správne tvrdenie.

Efektívnosť odráža stratu energie, ktorá nebola vynaložená na vykurovanie, ale na skutočnú prevádzku zariadenia. Fenomén tvrdenia o neuveriteľne vysokej účinnosti čerpadla Frenett odráža jeho účinnosť, ktorá je skutočne impozantná. Náklady na elektrickú energiu na prevádzku zariadenia sú zanedbateľné, ale množstvo výsledného tepla je veľmi zreteľné.

Vykurovanie chladiacej kvapaliny na rovnakú teplotu napríklad pomocou vykurovacích telies na vykurovanie by vyžadovalo oveľa väčšie množstvo elektriny, možno desaťkrát viac. Ohrievač pre domácnosť s takou spotrebou elektriny by sa ani nezohrieval.

Prečo nie sú všetky obytné a priemyselné priestory vybavené takýmito zariadeniami? Dôvody môžu byť odlišné.

Po prvé, voda je jednoduchší a pohodlnejší nosič tepla ako olej. Nezohrieva sa na takéto vysoké teploty a na odstránenie následkov úniku vody je jednoduchšie ako odstraňovanie rozliatého oleja.

Po druhé, v čase vynálezu čerpadla Frenetta existoval a úspešne fungoval centralizovaný vykurovací systém. Demontáž za účelom výmeny s generátormi tepla by bola príliš drahá a spôsobila by to veľa nepríjemností, takže ani táto možnosť vážne neberie do úvahy nikto. Ako sa hovorí, najlepšie je nepriateľ dobra.

Pokyny na používanie zariadenia

Stojí za zmienku, že stále existujú variácie čerpadla Evgeny Frenett s použitím vody ako chladiacej kvapaliny. Väčšinou sa však jedná o veľké priemyselné modely, ktoré sa používajú v špecializovaných podnikoch.

Prevádzka takýchto zariadení je prísne kontrolovaná pomocou špeciálnych zariadení. Poskytnúť podobnú úroveň bezpečnosti doma je takmer nemožné.

Všeobecná schéma priemyselného generátora tepla vyvinutá výskumníkmi Chabarovsk: 1 - kapacita; 2 - prívod; 3 - výstup; 4 - ohrievač vody; 5 - ložiskový hriadeľ. Ako chladiace médium sa používa voda.

Najobľúbenejšou verziou čerpadla Frenett, ktorý využíva vodu ako olej ako nosič tepla, je zariadenie vyvinuté vedcami z Chabarovska: Nazyrova Natalia Ivanovna, Leonov Michail Pavlovič a Syarg Alexander Vasilyevich. V tomto dizajne húb je voda špeciálne varená a premenená na paru.

Potom sa použije reaktívna sila pary na zvýšenie rýchlosti pohybu teplonosnej tekutiny cez kanály čerpadla na 135 m / min. V dôsledku toho sú náklady na energiu na pohyb chladiaceho média minimálne a návrat vo forme tepelnej energie je veľmi vysoký.

Takáto jednotka však musí byť extrémne trvanlivá a jej práca by mala byť neustále monitorovaná, aby sa zabránilo nehodám.

Čo robiť, ak sa má pomocou čerpadla Frenett zorganizovať vykurovanie veľkej miestnosti alebo celého domu? Voda je tradičný nosič tepla, väčšina vykurovacích systémov je navrhnutá špeciálne pre ňu. Áno, naplnenie celého vykurovacieho systému vhodným kvapalným olejom môže byť nákladné.

Táto otázka sa rieši veľmi jednoducho. Je potrebné dodatočne vybudovať konvenčný výmenník tepla, v ktorom ohriaty olej zohrieva vodu cirkulujúcu cez vykurovací systém. Súčasne sa stratí určité teplo, ale celkový efekt zostane celkom zrejmý.

Tepelné čerpadlo Frenett sa dá úspešne použiť v kombinácii so systémami podlahového vykurovania. Ale namiesto vody v potrubí treba naliať tekutý olej

Zaujímavým nápadom by mohlo byť použitie čerpadla Frenett v kombinácii so systémom podlahového vykurovania. Chladiaca kvapalina sa potom nechá prejsť úzkymi plastovými rúrkami uloženými v betónovom potere.

Takýto vykurovací systém funguje rovnako ako bežná podlaha ohrievaná vodou. Projekt tohto typu je samozrejme možné realizovať len v súkromnom dome, pretože pre výškové bytové domy je povolené používať iba elektrické podlahové vykurovanie.

Praktickým a pohodlným spôsobom použitia takéhoto zariadenia je vykurovanie malej miestnosti: garáže, kôlne, dielne atď. Čerpadlo Frenetta vám umožňuje rýchlo a efektívne vyriešiť problém autonómneho vykurovania na týchto miestach.

Náklady na elektrinu pre jeho prácu sú v porovnaní s výsledným tepelným efektom malé a vybudovať takúto jednotku nie je ťažké z najjednoduchších materiálov.

Možnosti konštrukcie čerpadla Frenett

Eugene Frenett nielen vymyslel zariadenie, pomenované po ňom, ale tiež ho opakovane vylepšil, prichádzajúc s novými, účinnejšími verziami zariadenia.

V úplne prvom čerpadle, ktoré vynálezca patentoval v roku 1977, boli použité iba dva valce:

  • vonkajší - dutý valec je väčší ako priemer a je v statickom stave
  • vnútorný - priemer nádrže je o niečo menší ako rozmery dutiny vonkajšieho valca.

Vo výslednom úzkom priestore medzi stenami dvoch valcov, vynálezca nalial kvapalný olej. Samozrejme, tá časť konštrukcie, do ktorej bola umiestnená táto teplonosná tekutina, bola opatrne utesnená, aby sa zabránilo úniku oleja.

Toto je schéma prvej verzie tepelného čerpadla Frenett. Otočný hriadeľ je umiestnený horizontálne, chladivo je umiestnené v úzkom priestore medzi dvoma pracovnými valcami (+)

Vnútorný valec je spojený s hriadeľom motora takým spôsobom, aby sa zabezpečilo jeho rýchle otáčanie vzhľadom na stacionárny veľký valec. Ventilátor s obežným kolesom bol umiestnený na opačnom konci konštrukcie.

Počas prevádzky sa olej zahrieval a preniesol teplo do vzduchu obklopujúceho zariadenie. Ventilátor umožnil rýchle šírenie teplého vzduchu v celom priestore miestnosti.

Pretože táto konštrukcia bola pomerne silne zahrievaná, kvôli pohodlnému a bezpečnému použitiu bola konštrukcia skrytá v ochrannom puzdre. V puzdre boli samozrejme vytvorené otvory na cirkuláciu vzduchu.

Ďalším užitočným doplnkom návrhu bol termostat, pomocou ktorého sa mohla prevádzka čerpadla Frenett do určitej miery automatizovať.

Centrálna os v takomto modeli tepelného čerpadla je umiestnená vertikálne. Motor je v spodnej časti, potom sú vložené valce vložené do seba a ventilátor je navrchu. Neskôr sa objavil model s horizontálnou stredovou osou.

Model tepelného čerpadla Frenett s horizontálne orientovaným otočným hriadeľom bol použitý s vykurovacím chladičom, v ktorom cirkuloval vykurovaný olej (+)

Takéto zariadenie bolo najprv použité v kombinácii nie s ventilátorom, ale s vykurovacím chladičom. Motor je umiestnený na boku a hriadeľ rotora prechádza otáčajúcim sa bubnom a ide von.

V tomto type zariadenia nie je žiadny ventilátor. Chladiaca kvapalina z čerpadla cez potrubie sa pohybuje do chladiča. Podobne môže byť zahrievaný olej privádzaný do iného výmenníka tepla alebo priamo do vykurovacích potrubí.

Neskôr sa výrazne zmenila konštrukcia tepelného čerpadla Frenetta. Hriadeľ rotora je stále v horizontálnej polohe, ale vnútorná časť bola vyrobená z dvoch rotujúcich bubnov a medzi nimi umiestnené obežné koleso. Ako nosič tepla sa opäť použije kvapalný olej.

V tejto verzii tepelného čerpadla Frenett sa obidva valce otáčajú vedľa seba, sú oddelené špeciálnym obežným kolesom z veľmi pevného kovu (+)

Keď sa táto konštrukcia otáča, olej sa dodatočne zahrieva, keď prechádza špeciálnymi otvormi vytvorenými v obežnom kolese a potom preniká úzkou dutinou medzi stenami puzdra čerpadla a jeho rotorom. Účinnosť čerpadla Frenett sa tak výrazne zvýšila.

Pre tepelné čerpadlo Frenett sa okolo okrajov obežného kolesa vytvárajú malé otvory. Chladiaca kvapalina sa rýchlo a účinne zahrieva a prechádza cez ne (+)

Stojí však za zmienku, že tento typ čerpadla nie je veľmi vhodný pre domácu výrobu. Najprv musíte nájsť spoľahlivé výkresy alebo vypočítať návrh sami, a to je len skúsený inžinier.

Potom musíte nájsť špeciálne obežné koleso s otvormi vhodnej veľkosti. Tento prvok tepelného čerpadla pracuje pri zvýšenom zaťažení, preto musí byť vyrobený z veľmi odolných materiálov.

Nezávislá výroba zariadenia

Preskúmanie variantov čerpadlového zariadenia Frenett nám umožňuje pochopiť, že princípy jeho prevádzky s rôznym stupňom účinnosti môžu byť použité v konštrukciách rôznych typov a typov. Základná myšlienka zostáva rovnaká: úzky priestor medzi kovovými prvkami, naplnený olejom a rotácia s elektromotorom.

Schéma znázorňuje variant tepelného čerpadla Frenett, ktorý sa zvyčajne používa na vlastnú výrobu zariadenia. Základ konštrukcie - kovové disky, oddelené maticami (+)

Čerpadlo Frenette je najčastejšie vyrobené zo série kovových dosiek oddelených úzkym svetlom.

Ak chcete vytvoriť takéto zariadenie, musíte pripraviť potrebné materiály:

  • valec z dutého kovu;
  • súbor identických oceľových diskov s otvorom v strede;
  • sada matíc s výškou 6 mm;
  • závitová oceľová tyč:
  • elektromotor s predĺženým hriadeľom;
  • ložiská;
  • Vykurovacie telesá;
  • spojovacie rúry.

Veľkosti čerpadiel môžu byť väčšie alebo menšie. Vzdialenosť medzi diskami by sa však mala udržiavať presne - 6 mm. Štandardné matice sa používajú ako prepážky a oceľová tyč je stredom konštrukcie.

Jeho hrúbka musí zodpovedať priemeru matice. Ak by závitová tyč nebola po ruke, musela by sa jednoducho narezať.

Kovové disky pre tepelné čerpadlo Frenett by mali byť o niečo menšie ako priemer valcového telesa, aby sa zabezpečila voľná rotácia a efektívnejšie vykurovanie chladiaceho média.

Je zrejmé, že otvor v diskoch musí byť taký, aby mohli byť voľne uložené na axiálnej tyči. Vonkajší priemer kotúčov by mal byť o niekoľko milimetrov menší ako teleso. Ak nie sú k dispozícii žiadne hotové prvky, disky sa vyrežú nezávisle od plechu alebo zveria túto prácu obracači.

Oceľové disky pre tepelné čerpadlo Frenett je možné rezať doma, ak je k dispozícii správne zariadenie.

Valcové teleso môže byť vyrobené zo starej kovovej nádoby vhodnej konfigurácie alebo môže byť zvárané z kovu. Nasaďte a orezajte širokú kovovú rúru.

Steny sú zvarené na koncoch valca. Teleso musí byť utesnené tak, aby olej neunikal. Na hornom a dolnom konci skrinky by sa mali vytvoriť dodatočné otvory: pre vstup a výstup vykurovacích potrubí vedúcich k chladiču.

Samozrejme, všetky potrubné spoje by mali byť utesnené. Pre závitové spoje použite špeciálne tesnenia: pásku FUM, ľan, atď. Ak sa rozhodnete použiť polypropylénové rúry, budete potrebovať špeciálne kovanie a prípadne spájkovačku na inštaláciu takýchto rúrok.

Na prevádzku čerpadla Frenett nie je potrebný výkonný elektrický motor. Zariadenie, ktoré bolo odstránené zo starého alebo rozbitého spotrebiča pre domácnosť, napríklad z bežného ventilátora, vykoná.

Hlavným účelom elektromotora je otáčanie hriadeľa. Príliš rýchle otáčanie môže viesť k nesprávnej prevádzke zariadenia. Čím rýchlejšie sa dizajn otáča, tým viac sa ohrievač tepla zohrieva.

Malý motor na otáčanie hriadeľa tepelného čerpadla Frenett môže byť odstránený z poškodených domácich spotrebičov alebo zakúpený v obchode

Ak chcete voľne otáčať, potrebujete vhodné ložisko štandardných veľkostí. Keď sú pripravené všetky prvky, môžete začať s montážou zariadenia. Najprv je v spodnej časti skrine umiestnená centrálna os s ložiskom. Potom sa na os naskrutkuje oddeľovacia matica, potom sa nasadí disk, znovu sa nasadí matica, opäť disk a tak ďalej.

Disky s maticami sa striedajú, až kým sa telo nenaplní hore. Dokonca aj vo fáze prípravy je možné vykonať predbežné výpočty počtu požadovaných diskov a matíc.

Hrúbku disku je potrebné pridať k hrúbke matice (6 mm). Výška telesa delená týmto číslom. Výsledné číslo poskytne informáciu o požadovanom počte párov „matice + disk“. Posledná nastavená matica.

Po naplnení tela týmito pohyblivými časťami sa naplní tekutým olejom. Typ oleja nezáleží, môžete si vziať minerálne, bavlníkové, repkový alebo iný olej, ktorý dobre znáša teplo a nemrzne. Potom je konštrukcia zakrytá horným krytom a opatrne varená.

V tomto okamihu sú rúrky chladiča už zvyčajne pripevnené na kryty. Pri ďalšej inštalácii a údržbe zariadenia môžu byť na potrubie inštalované dva uzatváracie ventily. Teraz musíte pripevniť os tepelného čerpadla k hriadeľu motora.

Systém obsahuje sieť, kontroluje úniky, vyhodnocuje vlastnosti zariadenia.

Samotné tepelné čerpadlo Frenetta môže byť pripojené k bežnému liatinovému alebo bimetalovému žiariči, ktorý zabezpečí potrebný tepelný efekt.

Ak sa všetko urobí správne, os s kotúčmi sa začne odvíjať, čím sa olej zohreje vo vnútri zariadenia. Horúca chladiaca kvapalina sa bude pohybovať cez horný otvor cez potrubie do chladiča. Ochladený olej sa vráti do telesa tepelného čerpadla pozdĺž spodnej rúrky na opätovné zahriatie.

Na automatizáciu systému môžete použiť špeciálne relé s tepelným snímačom, ktorý deteguje teplo telesa tepelného čerpadla a vypína motor alebo ho podľa potreby zapína. Tým sa zabráni prehriatiu systému, poškodeniu elektromotora a všeobecne sa zvýši životnosť zariadenia.

Závery a užitočné video na túto tému

V tomto videu je uvedená zaujímavá verzia čerpadla Frenetta:

Čerpadlo Frenetta však nanešťastie v oblasti vykurovania nerozšírilo. Takéto zariadenie priemyselnej výroby pre domáce potreby je ťažké nájsť v predajniach spotrebičov pre domácnosť. Ale pomerne málo remeselníkov úspešne využilo prácu tohto vedca a použilo ich vo svojich obydliach, kúpeľoch, garážach atď.

Možno ste to vy sami, ktorí ste sami, ktorí dokázali stelesniť myšlienku Frenett? Podeľte sa o svoje skúsenosti - zanechajte komentáre k článku a pridajte fotografie svojich produktov. Kontaktný formulár sa nachádza nižšie.

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie:

Stavba