Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!

Ljubitelji tinkeringa bodo vedno uporabljali svojo moč, potrpežljivost in odpadne materiale. Od skoraj brezplačnih sestavnih delov z lahkoto zgradijo zelo uporabno stvar v vsakdanjem življenju.

Na primer, lahko naredijo učinkovito Frenettovo toplotno črpalko z lastnimi rokami, ne da bi porabili ničesar. Vendar bodo obnovili svoje znanje in spretnosti in to je neprecenljivo, kajne?

Zagotovljene informacije bodo pomagale razumeti načelo enote. Z našo pomočjo se lahko odločite za oblikovanje in ugotovite, kako je model izdelan. Jasna navodila za proizvodnjo te vrste toplotne črpalke bodo zagotovila učinkovito pomoč neodvisnim domačim obrtnikom.

Ponujamo praktična priporočila za proizvodnjo produktivnih domačih izdelkov in nasvete za delovanje takšne opreme.

Načelo delovanja naprave

Tisti, ki so prišli v stik z vprašanji stroškovno učinkovitega ogrevanja, je ime »toplotna črpalka« dobro znano. Zlasti v kombinaciji z izrazi, kot so "zemlja-voda", "voda-voda" ali "zrak-voda" itd.

Taka toplotna črpalka s Frenettovo napravo nima skoraj nič skupnega. Poleg imena in končnega rezultata v obliki toplotne energije, ki se sčasoma uporablja za ogrevanje.

Toplotne črpalke, ki delujejo po Carnotovem načelu, so zelo priljubljene kot ekonomsko učinkovit način za ogrevanje in kot okolju prijazen sistem.

Delovanje takega kompleksa naprav je povezano z akumulacijo nizko potencialne energije, ki jo vsebujejo naravni viri (zemlja, voda, zrak) in njena pretvorba v toplotno energijo z velikim potencialom.

Izum Eugena Frenette je urejen in deluje povsem drugače.

Sistem za proizvodnjo toplote, ki ga je razvil E. Frenett, ne moremo brezpogojno uvrstiti med toplotne črpalke. Po zasnovi in tehnoloških funkcijah grelec Enota pri svojem delu ne uporablja geo- ali helioenergetskih virov. Olje za prenos toplote se v njem segreva s silo trenja, ki jo ustvarjajo vrteči se kovinski diski. Delovno telo črpalke je olje napolnjen valj, znotraj katerega se nahaja os vrtenja. To je jeklena palica, opremljena z vzporednimi diski, nameščenimi po približno 6 cm. Centrifugalna sila potisne ogrevano hladilno sredstvo v tuljavo, ki je pritrjena na napravo. Ogrevano olje izstopi iz instrumenta na vrhu spoja. Hladilno sredstvo se vrne na dno

Načelo delovanja te naprave temelji na uporabi toplotne energije, ki se sprošča med trenjem. Zasnova temelji na kovinskih površinah, ki se ne nahajajo blizu drug drugemu, temveč na določeni razdalji. Prostor med njimi je napolnjen s tekočino.

Deli naprave se med seboj vrtijo s pomočjo električnega motorja, tekočina v ohišju in v stiku z vrtečimi se elementi se segreva.

Nastala toplota se lahko uporabi za ogrevanje hladilne tekočine. Nekateri viri priporočajo uporabo te tekočine neposredno za ogrevalni sistem. Najpogosteje je običajni radiator pritrjen na črpalko Frenette.

Strokovnjaki priporočajo uporabo ogrevalnega medija za ogrevalni sistem namesto vode.

Med delovanjem črpalke se ta tekočina močno segreje. V takih pogojih lahko voda preprosto zavre. Vroča para v zaprtem prostoru ustvarja prekomerni pritisk, kar običajno povzroči pretrg cevi ali telesa. Uporaba olja v takih razmerah je veliko varnejša, saj je njeno vrelišče veliko večje.

Za izdelavo Frenettove toplotne črpalke potrebujete motor, radiator, več cevi, jekleni dušilni ventil, jeklene plošče, kovinsko ali plastično palico, kovinski valj in komplet ključev (+).

Obstaja mnenje, da učinkovitost takšnega generatorja toplote presega 100% in je lahko celo 1000%. Z vidika fizike in matematike to ni povsem pravilna izjava.

Učinkovitost odraža izgubo energije, ki se ne porabi za ogrevanje, ampak za dejansko delovanje naprave. Fenomenalne trditve o izjemno visoki učinkovitosti Frenettove črpalke odražajo njegovo učinkovitost, ki je resnično impresivna. Stroški električne energije za delovanje naprave so zanemarljivi, vendar je količina nastale toplote zelo opazna.

Pri segrevanju hladilne tekočine do enake temperature z uporabo ogrevalnih elementov za ogrevanje bi na primer potrebovali veliko večjo količino električne energije, morda desetkrat več. Gospodinjski grelnik s takšno porabo električne energije se ne bi celo ogreval.

Zakaj niso vsi stanovanjski in industrijski prostori opremljeni s takimi napravami? Razlogi so lahko različni.

Prvič, voda je enostavnejši in bolj priročen nosilec toplote kot olje. Ne segreva se do tako visokih temperatur, zato je lažje odstraniti posledice puščanja vode kot odstranjevanje razlitega olja.

Drugič, do iznajdbe črpalke Frenetta je centraliziran ogrevalni sistem že obstajal in uspešno deloval. Razstavljanje za zamenjavo s toplotnimi generatorji bi bilo predrago in bi povzročilo veliko nevšečnosti, zato nihče tega ni upošteval resno. Kot pravi pregovor, je najboljši sovražnik dobrega.

Navodila za uporabo naprave

Treba je omeniti, da še vedno obstajajo različice črpalke, ki jih Evgeny Frenett uporablja kot hladilno sredstvo. Običajno gre za velike industrijske modele, ki se uporabljajo v specializiranih podjetjih.

Delovanje takih naprav je strogo nadzorovano s pomočjo posebnih naprav. Zagotoviti podobno raven varnosti doma je skoraj nemogoče.

Splošna shema industrijskega generatorja toplote, ki so ga razvili znanstveniki iz Habarovska: 1 - zmogljivost; 2 - dovod; 3 - vtičnica; 4 - grelnik vode; 5 - ležajna gred. Voda se uporablja kot hladilno sredstvo.

Najbolj priljubljena različica črpalke Frenett, ki uporablja vodo in ne olje kot nosilec toplote, je naprava, ki so jo razvili znanstveniki iz Habarovska: Nazyrova Natalia Ivanovna, Leonov Mihail Pavlovič in Syarg Alexander Vasilyevich. V tej obliki gob je voda posebej kuhana in se spremeni v paro.

Nato se uporabi reaktivna sila pare za povečanje hitrosti gibanja tekočine za prenos toplote skozi kanale črpalke na 135 m / min. Posledično so stroški energije za premikanje hladilne tekočine minimalni, povratek v obliki toplotne energije pa je zelo visok.

Vendar pa mora biti takšna enota izjemno trajna in njeno delo je treba nenehno spremljati, da bi se izognili nesrečam.

Kaj storiti, če naj bi s pomočjo Frenettove črpalke organizirala ogrevanje velike sobe ali celotne hiše? Voda je tradicionalni toplotni nosilec, večina ogrevalnih sistemov je zasnovana posebej za to. Da, in polnjenje celotnega ogrevalnega sistema z ustreznim tekočim oljem je lahko drag posel.

To vprašanje je zelo enostavno rešeno. Potrebno je dodatno zgraditi konvencionalni toplotni izmenjevalnik, v katerem bo segreto olje ogrevalo vodo, ki kroži skozi ogrevalni sistem. Hkrati se bo izgubilo nekaj toplote, vendar bo splošni učinek ostal precej opazen.

Frenettovo toplotno črpalko lahko uspešno uporabljate v kombinaciji s sistemi talnega ogrevanja. Toda namesto vode v cevi je treba pour tekoče olje

Zanimiva ideja bi bila uporaba črpalke Frenett v kombinaciji s sistemom talnega ogrevanja. Hladilno sredstvo se nato dovoli skozi ozke plastične cevi, položene v betonski estrih.

Taka ogrevalna naprava deluje na enak način kot običajno talno ogrevanje na vodo. Seveda se lahko takšen projekt izvaja samo v zasebni hiši, saj je za stanovanjske stavbe v visokih stavbah dovoljeno uporabljati samo električno talno ogrevanje.

Praktičen in priročen način za uporabo takšne naprave je ogrevanje majhne sobe: garaža, hleva, delavnice itd. Frenetta črpalka vam omogoča, da hitro in učinkovito rešite problem avtonomnega ogrevanja na takšnih mestih.

Stroški električne energije za njegovo delo je majhna v primerjavi s posledičnim toplotni učinek, in za izgradnjo take enote ni težko iz najbolj preprostih materialov.

Možnosti oblikovanja črpalke Frenett

Eugene Frenett ni samo izumil napravo, imenovano po njem, temveč jo je tudi večkrat izboljšal, ko je prišel do novih, učinkovitejših različic naprave.

V prvi črpalki, ki jo je izumitelj patentiral leta 1977, sta bili uporabljeni samo dve valji:

  • zunanji - votli valj je večji od premera in je v statičnem stanju
  • notranji - premer rezervoarja je nekoliko manjši od dimenzij votline zunanjega valja.

V tem ozkem prostoru med stenama obeh valjev je izumitelj nalil tekoče olje. Seveda je bil tisti del strukture, v katerem je bila ta tekočina za prenos toplote nameščena, skrbno zatesnjena, da se prepreči iztekanje olja.

To je diagram prve različice toplotne črpalke Frenett. Vrtljiva gred se nahaja vodoravno, hladilno sredstvo je nameščeno v ozkem prostoru med dvema delovnima valjema (+)

Notranji cilinder je povezan z gredjo motorja tako, da zagotavlja njegovo hitro vrtenje glede na mirujoč velik valj. Na nasprotnem koncu konstrukcije je bil nameščen ventilator z rotorjem.

Med delovanjem se je olje segrevalo in preneslo toploto na zrak okoli naprave. Ventilator je omogočal hitro širjenje toplega zraka po celotnem prostoru.

Ker se je ta struktura močno segrevala, je bila zaradi udobne in varne uporabe struktura v skritem zaščitnem ohišju skrita. Seveda so bile v ohišju izvedene luknje za kroženje zraka.

Koristno dopolnilo k zasnovi je bil termostat, s katerim bi lahko do neke mere avtomatizirali delovanje črpalke Frenett.

Centralna os v tem modelu toplotne črpalke se nahaja navpično. Motor je na dnu, nato pa so nameščeni valji, nameščeni drug v drugega, in ventilator je na vrhu. Kasneje se je pojavil model z vodoravno osrednjo osjo.

Model Frenettove toplotne črpalke z vodoravno usmerjeno rotacijsko gredjo je bil uporabljen z radiatorjem, v katerem je krožila ogrevana olja (+)

Takšna naprava je bila najprej uporabljena v kombinaciji ne z ventilatorjem, ampak z radiatorjem za ogrevanje. Motor je nameščen ob strani in gred rotorja gre skozi vrteči se boben in gre ven.

V tej napravi ni ventilatorja. Hladilno sredstvo iz črpalke skozi cevi se premakne na radiator. Podobno se segreto olje lahko prenese na drug toplotni izmenjevalnik ali neposredno na cevi za ogrevanje.

Kasneje se je konstrukcija toplotne črpalke Frenetta bistveno spremenila. Gred rotorja je še vedno v vodoravnem položaju, notranji del pa je sestavljen iz dveh vrtljivih bobnov in med njimi je nameščen rotor. Tekoče olje se ponovno uporablja kot nosilec toplote.

V tej različici toplotne črpalke Frenett se oba valja vrtita drug ob drugem, ločena sta s posebnim oblikovalskim rotorjem iz zelo močne kovine (+)

Ko se ta zasnova zavrti, se olje dodatno segreje, ko gre skozi posebne odprtine v rotorju in nato prodre v ozko votlino med stenama ohišja črpalke in njenim rotorjem. Tako se je učinkovitost Frenettove črpalke bistveno povečala.

Za robove Frenettove toplotne črpalke so na robovih rotorja izdelane majhne luknje. Hladilna tekočina se hitro in učinkovito segreje, skozi njih (+)

Vendar je treba omeniti, da ta vrsta črpalke ni zelo primerna za domačo proizvodnjo. Najprej morate najti zanesljive risbe ali sami izračunati obliko in to je le izkušen inženir.

Nato morate najti poseben rotor z luknjami ustrezne velikosti. Ta element toplotne črpalke deluje pri visokih obremenitvah, zato mora biti izdelan iz zelo trpežnih materialov.

Samostojna izdelava naprave

Pregled variant črpalke Frenetta nam omogoča razumeti, da se načela njegovega delovanja z različno stopnjo učinkovitosti lahko uporabljajo v konstrukcijah različnih tipov in tipov. Osnovna ideja ostaja enaka: ozek prostor med kovinskimi elementi, napolnjen z oljem, in vrtenje z elektromotorjem.

Diagram prikazuje varianto toplotne črpalke Frenett, ki se običajno uporablja za izdelavo naprave. Osnova oblikovanja - kovinski diski, ločeni z maticami (+)

Doma je Frenette črpalka najpogosteje izdelana iz niza kovinskih plošč, ločenih z ozkim lumnom.

Za izdelavo takšne naprave morate pripraviti potrebne materiale:

  • votli kovinski valj;
  • niz enakih jeklenih plošč z luknjo v sredini;
  • komplet matic z višino 6 mm;
  • jeklena palica z navojem:
  • elektromotor z razširjeno gredjo;
  • ležaj;
  • radiator za ogrevanje;
  • priključne cevi.

Velikosti črpalk so lahko večje ali manjše. Toda razdalja med ploščami naj bo natančno - 6 mm. Standardne matice se uporabljajo kot delilniki, jeklena palica pa je središče konstrukcije.

Debelina mora ustrezati premeru matice. Če navojna palica ni bila pri roki, bi jo morali samo odrezati.

Kovinski diski za toplotno črpalko Frenett morajo biti nekoliko manjši od premera cilindričnega telesa, da zagotovite prosto vrtenje in učinkovitejše segrevanje hladilne tekočine.

Očitno mora biti luknja v kolutih takšna, da se lahko prosto položijo na osno palico. Zunanji premer plošč naj bo manjši za nekaj milimetrov od telesa. Če pri roki ni pripravljenih elementov, so diski izrezani neodvisno od pločevine ali to delo zaupali stružniku.

Jeklene plošče za Frenettovo toplotno črpalko lahko rezate doma, če je na voljo ustrezna oprema.

Cilindrično telo je lahko izdelano iz stare kovinske posode ustrezne konfiguracije ali pa je lahko varjeno od kovine. Namestite in obrežite široko kovinsko cev.

Stene so privarjene na konce cilindra. Ohišje mora biti zatesnjeno tako, da olje ne pušča. V zgornjem in spodnjem koncu ohišja je treba izvesti dodatne odprtine: za dovod in odvod ogrevalnih cevi, ki vodijo do radiatorja.

Seveda morajo biti vsi spoji cevi zaprti. Za navojne povezave uporabite posebna tesnila: FUM-trak, lan, itd. Če se odločite za uporabo polipropilenskih cevi, boste potrebovali posebno opremo in po možnosti spajkalnik za vgradnjo takšnih cevi.

Za delovanje črpalke Frenett ni potreben visokozmogljiv električni motor. Naprava, odstranjena iz starega ali zlomljenega gospodinjskega aparata, na primer iz običajnega ventilatorja, bo naredila.

Glavni namen elektromotorja je vrtenje gredi. Pretirano hitro vrtenje lahko povzroči nepravilno delovanje naprave. Čim hitreje se zasnova vrtenja, tem več toplotnega nosilca.

Majhen motor za vrtenje gredi Frenettove toplotne črpalke lahko odstranite iz poškodovanih gospodinjskih aparatov ali kupite v trgovini

Za prosto vrtenje potrebujete ustrezen ležaj standardnih velikosti. Ko so vsi elementi pripravljeni, lahko začnete sestavljati napravo. Najprej je na spodnjem delu ohišja nameščena osrednja os z ležajem. Nato se na os privije ločilna matica, nato se namesti disk, ponovno matica, spet disk in tako naprej.

Diski z maticami se izmenjujejo, dokler se telo ne napolni do vrha. Tudi v fazi priprave se lahko opravijo predhodni izračuni števila zahtevanih plošč in matic.

Debelino plošče je treba dodati debelini matice (6 mm). Višina telesa, deljena s to številko. Nastalo število bo dalo informacije o potrebnem številu parov "matica + disk". Nazadnje nastavite matico.

Ko se telo napolni s temi gibljivimi deli, se napolni s tekočim oljem. Vrsta olja ni pomembna, lahko vzamete mineralno, bombažno, repično ali katero koli drugo olje, ki dobro prenaša toploto in ne zamrzne. Po tem je struktura pokrita z zgornjim pokrovom in previdno kuhana.

Na tej točki so cevi za radiatorje običajno že pritrjene na pokrove. Za lažjo montažo in vzdrževanje naprave je mogoče na cevi namestiti dva zaporna ventila. Sedaj morate pritrditi os toplotne črpalke na gred motorja.

Sistem vključuje omrežje, preverja uhajanje, oceni značilnosti naprave.

Toplotno črpalko Frenetta lahko priključite na običajen litega železa ali bimetalni radiator, ki bo zagotovil potreben toplotni učinek.

Če je vse narejeno pravilno, se bo os z diski začela odvijati in ogrevati olje v napravi. Vroča hladilna tekočina se bo premikala skozi zgornjo luknjo skozi cev v radiator. Ohlajeno olje se bo vrnilo v ohišje toplotne črpalke vzdolž spodnje cevi za ponovno segrevanje.

Za avtomatizacijo sistema lahko uporabite poseben rele s toplotnim senzorjem, ki zazna toploto telesa toplotne črpalke in izklopi motor ali ga po potrebi vklopi. S tem boste preprečili pregrevanje sistema, poškodbe elektromotorja in na splošno povečali življenjsko dobo naprave.

Zaključki in koristen videoposnetek o tej temi

V tem videu je predstavljena zanimiva različica črpalke Frenetta:

Na žalost črpalka Frenetta na področju ogrevanja ni našla širokega sprejema. Takšna naprava industrijske proizvodnje za domače potrebe je težko najti v trgovinah aparatov za dom. Toda kar nekaj obrtnikov je uspešno uporabilo delo tega znanstvenika in jih uporabilo v svojih stanovanjih, kopališčih, garažah itd.

Mogoče ste vi tisti, ki ste sami ustvarili, ki so uspeli utelesiti idejo Frenetta? Prosimo, delite svoje izkušnje - pustite komentarje na članek in dodajte fotografije vaših izdelkov. Obrazec za stik se nahaja spodaj.

Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!

Kategorija:

Gradnja