Як зробити тепловий насос Frenett своїми руками

Назва Євгена Френетта добре відома не тільки в науковому світі, але і серед побутових майстрів і аматорських інвентарів. Цей вчений придумав, а потім поліпшив пристрій, який здатний нагріти житлові та промислові приміщення з високою ефективністю. Надаючи свої ідеї, багато майстрів змогли зробити тепловий насос Frenett своїми руками, і навіть ефективно його поліпшити.



Принцип роботи пристрою

Відоме найменування «тепловий насос». Особливо в поєднанні з умовами, такими як «земна вода», «вода-вода», «вода-вода» тощо. Такий тепловий насос з пристроєм Frenetta майже нічого спільного, крім назви і кінцевого результату у вигляді теплової енергії, яка в кінцевому підсумку використовується для опалення.

Теплові насоси, що працюють на принципі Carnot, користуються великою популярністю як економічно вигідним способом організації опалення та екологічно чистої системи. Операція такого комплексу пристроїв пов'язана з накопиченням низькопотужної енергії, що міститься в природних ресурсах (земної, водної, повітряної), а її перетворення в теплову енергію з високим потенціалом. Винахідка Євгена Френетта призначена і працює абсолютно по-різному.





Виготовлення теплового насоса Frenett вимагатиме двигуна, радіатора, декількох труб, сталевий дисковий запір, сталеві диски, металевий або пластиковий стрижень, металевий циліндр і траншейний набір (+)

Принцип роботи даного пристрою ґрунтується на використанні теплової енергії, яка випускається під час тертя. Дизайн базується на металевих поверхнях, розташованих не близько один до одного, але на певній відстані. Простір між ними заповнюється рідиною. Частини пристрою обертаються відносно один одного за допомогою електродвигуна, рідина всередині корпусу і в контакті з поворотними елементами нагрівається.

Отримане тепло можна використовувати для нагріву охолоджуючої рідини. Деякі джерела рекомендують використовувати цю рідину безпосередньо для системи опалення. Найчастіше звичайний радіатор кріпиться до саморобного насоса Frenett. Як рідина для опалення, фахівці сильно рекомендують використовувати масло, не воду.

Під час роботи насоса, цей охолоджувач схильний до змивання. Вода в таких умовах може просто кип'ятити. Гаряча пара в закритому просторі створює надлишковий тиск, і це зазвичай призводить до розриву труб або тіла. Використовуйте олію в такій ситуації набагато безпечніше, так як її точка кипіння набагато вище.

Існує думка, що ефективність такого теплогенератора перевищує 100% і може бути навіть 1000%. З точки зору фізики і математики, це не правильну заяву. Ефективність відображає втрату енергії, що витрачається не на опалення, але на експлуатацію пристрою. Скоріше, феноменальні претензії про неймовірно високу ефективність насоса Frenett відображають свою ефективність, яка дійсно вражає.

Витрата електроенергії на експлуатацію пристрою недбала, але кількість тепла, отриманих в результаті, дуже помітна. Опалення теплоносія до тих же температур за допомогою теплової енергії, наприклад, буде потрібно більше електроенергії, можливо, в десять разів більше. Побутовий обігрівач з таким споживанням електроенергії навіть не нагріває.

Чому такі пристрої не обладнані усіма зручностями? Причини можуть відрізнятися. На жаль, вода є більш простим і зручним охолоджувачем, ніж масло. Не нагрівається до таких високих температур, а також усунення впливу витоків води легше, ніж видалення зливної олії.

Ще одна причина може бути те, що час винайдений насос Френетта, централізована система опалення вже існувала. Його демонтаж, щоб замінити теплогенераторами, буде занадто дорогим і викличе багато незручностей, тому ніхто не серйозно вважається таким варіантом. Як кажуть, кращий ворог хорошого.



Рекомендації щодо використання пристрою

Варто відзначити, що варіації насоса Євгена Френетта з використанням води як охолоджуюча речовина все ще існують. Але це зазвичай великі промислові моделі, які використовуються на спеціалізованих підприємствах. Операція таких пристроїв суворо регулюється спеціальними пристроями. Для забезпечення такого рівня безпеки будинку практично неможливо.





Загальна схема промислового теплогенератора, розробленого науковцями Хабаровського: 1 - ємність; 2 - вхідна труба; 3 - вихідна труба; 4 - водонагрівач; 5 - несучий вал. Вода використовується як теплоносій

Найпопулярніша версія насоса Френетта, яка використовує воду, а не масло як охолоджуюча речовина, являє собою пристрій, розроблений науковцями з Хабаровськ: Назирова Наталія Іванівна, Леонов Михайло Павлович та Сиарг Олександр Васильович. У цій структурі гриба вода спеціально доведена до кипіння і перетворюється в парову.

Потім парова реактивна сила використовується для збільшення швидкості руху рідкого охолоджувача через насосні канали до 135 метрів за хвилину. В результаті енергетичні витрати на переміщення теплоносія мінімальні, а повернення у вигляді теплової енергії дуже висока. Але такий блок повинен бути надзвичайно міцним, і його робота повинна бути постійно контролюється, щоб уникнути нещасного випадку.

Що робити, якщо насос Frenett повинен нагрівати велику кімнату або весь будинок? Вода - це традиційний холодоагент, більшість систем опалення. І начинка всієї системи опалення з відповідним рідким маслом може бути дорого.

Розчин дуже простий. Додатково необхідно спорудити звичайний теплообмінник, в якому нагрітане масло нагрітиме циркуляцію води через систему опалення. Деякі тепло будуть втрачені, але загальний ефект залишиться помітним.





Теплові насоси Frenetta можуть бути успішно використані в поєднанні з теплою підлогою води. Але замість води в трубах потрібно залити рідке масло.

Цікава ідея може використовувати насос Френетта в поєднанні з теплою підлогою. Теплоносій допускається через вузькі пластикові труби, укладені в бетонну стяжки. Такі функції системи опалення так само, як і звичайний тепловий поверх води. Звісно, цей тип проекту може бути реалізований тільки в приватному будинку, так як для багатоповерхових житлових будинків дозволено використовувати виключно електричну теплому поверсі.

Практичний і зручний спосіб використання такого пристрою є опалення невеликого приміщення: гараж, овець, майстер-клас і т.д. Френетта насос дозволяє ефективно і швидко вирішувати проблему автономного опалення в таких місцях. Вартість електроенергетики для його роботи невелика порівняно з тепловим ефектом, отриманим одночасно, і не складно побудувати такий агрегат з найпростіших матеріалів.



Варіанти дизайну насоса Frenett

Євген Френет не тільки придумав пристрій, який названий ним, але й багаторазово поліпшив його, придумуючи нові, більш ефективні версії пристрою. У самому першому насосі, який винахідник запатентований в 1977 році, використовували тільки два циліндри: зовнішні і внутрішні. циліндр порожнистого циліндра був більший діаметром і статичним. Діаметр внутрішнього циліндра трохи менше розмірів порожнини зовнішнього циліндра.





Це схема першої версії теплового насоса Frenett. Поворотний вал розташовується горизонтально, охолоджувач поміщається в вузькому просторі між двома робочими циліндрами.

У отриманому вузькому просторі між стінами двох циліндрів запас заливається рідке масло. Звичайно, частина конструкції, в якій цей рідкий охолоджувач був розташований, щоб запобігти витокам нафти.

Внутрішній циліндр підключений до валу електродвигуна таким чином, щоб забезпечити його швидке обертання відносно стаціонарного великого циліндра. На протилежному кінці конструкції поміщається вентилятор з робочим колесом. Під час експлуатації олива була нагрівана і переведена тепла в повітря, що оточує пристрій. Вентилятор дозволяє швидко поширити тепле повітря по всій кімнаті.

Оскільки ця структура була нагрітою достатньо, для зручності та безпечного використання структура була прихована в захисному корпусі. Звісно, в корпусі для циркуляції повітря були зроблені отвори. Корисне доповнення до конструкції було термостатом, з яким можна автоматизувати роботу насоса Frenett.

Центральна вісь в такій моделі теплового насоса знаходиться вертикально. Двигун знаходиться в нижній частині, потім встановлюються циліндри в одному, а вентилятор зверху. Пізніше була модель з горизонтальним розташуванням центральної осі.

Габаритний зображення



Модель теплового насоса Френетта з горизонтально орієнтованим обертовим валом була використана разом з радіатором опалення, всередині якого циркулюється нагріта олія.

Цей пристрій вперше використовується в поєднанні не з вентилятором, але з радіатором опалення. Двигун розміщується на боці, а вал ротора проходить через обертальний барабан і виходить зовні. Немає вентилятора в цьому типі пристрою. Теплоносій від насоса через труби переходить в радіатор. Таким чином, нагрітане масло можна взяти на інший теплообмінник або безпосередньо в нагрівальні труби.

Пізніше значно змінився дизайн теплового насоса frenetta. Роторний вал ще горизонтальний, але інтер'єр був виконаний з двох обертальних барабанів і між ними. Як охолоджуюча рідина знову використовується тут.





У цій версії теплового насоса Frenett два циліндри обертаються бічними сторонами, вони відокремлені робочим колесом спеціального дизайну з дуже міцного металу.

Коли цей дизайн обертається, масло додатково нагрівається, так як вона проходить через спеціальні отвори, зроблені в робочому крильці, а потім проникає в в вузьку порожнину між стінками насосного кузова і його ротором. Таким чином, значно покращилась ефективність насоса Френнетта.





На краях робочого колеса для теплового насоса Frenett виготовляються невеликі отвори. Нагріває швидко і ефективно, проходячи через них.

Однак варто відзначити, що цей тип насоса не дуже підходить для домашнього виробництва. Для початку потрібно знайти надійні малюнки або розрахувати дизайн самостійно, і це можливо тільки для досвідчених інженерів. Потім потрібно буде знайти спеціальне робоче колесо з отворами відповідного розміру. Цей елемент теплового насоса працює на підвищених навантаженнях, тому він повинен бути виготовлений з дуже міцних матеріалів.



Самовиробництво пристрою

Огляд опцій для пристрою насоса Frenett дозволяє зрозуміти, що принципи його роботи з певним ступенем ефективності можуть використовуватися в конструкціях різних типів і типів. Основна ідея залишається такою ж: вузьке простір між металевими елементами, наповненими олією, і обертанням електродвигуном.





Схема показує варіант теплового насоса Frenett, який зазвичай використовується для самовиробництва пристрою. Основа конструкції - металеві диски, відокремлені горіхами (+)

У домашніх умовах найчастіше виготовляються насос Френетта, що складається з ряду металевих пластин, відокремлених вузьким мастилом. Щоб зробити такий пристрій, спочатку потрібно буде знайти і підготувати необхідні матеріали:

• металевий порожнистий циліндр;
• набір ідентичних сталевих дисків з отвором в центрі;
• набір горіхів 6 мм;
• сталевий різьблений стрижень:
• подовжений двигун;
• підшипник;
• радіатор
• з'єднувальні труби.

Розмір насоса може бути більшим або меншим. Але відстань між дисками слід тримати рівно - 6 мм. Стандартні горіхи використовуються в якості сепараторів, а сталевий стрижень є центром конструкції. Його товщина повинна відповідати діаметру горіха. Якщо штанга з ниткою не під рукою, її доведеться просто вирізати.

Очевидно, що отвір у дисках повинні бути такими, що їх можна вільно покласти на осьовий стрижень. Зовнішній діаметр дисків повинен бути меншим, ніж тіло кількома міліметрами. Якщо немає готових елементів під рукою, диски розрізняються самостійно з листового металу або доручають цю роботу до повороту.

Циліндричний корпус можна зробити з старого металевого контейнера відповідної конфігурації або зварити з металу. Широка металева труба також підійде. Стіни зварені до кінця циліндра. Тіло необхідно ущільнювати так, щоб масло не витікає. У верхній і нижній частині корпусу слід зробити додаткові отвори: для входу і виходу нагрівальних труб, що веде до радіатора.

Звичайно, всі місця з'єднання труб слід ущільнювати. Для різьбових з'єднань використовуються спеціальні ущільнювачі: стрічка FUM, льон і т.д. Якщо ви вирішили використовувати труби ПВХ, вам знадобиться спеціальні фітинги і, можливо, паяльник для установки таких труб.

Високопродуктивний електродвигун не потрібен для роботи насоса Frenett. Підходить пристрій, видалений з старих або зламаних побутових приладів, наприклад, зі звичайним вентилятором. Основною метою електродвигуна є поворот валу. Надмірно швидке обертання може призвести до неправильної роботи пристрою. Чим швидше структура обертається, тим більше охолоджувача нагрівається.





Невеликий двигун для обертання валу теплового насоса Frenett можна видалити з пошкодженої побутової техніки або придбати в магазині

Для штанги вільно обертати, потрібно відповідний підшипник стандартних розмірів. Коли всі елементи готові, можна запустити монтаж пристрою. Спочатку встановлюється центральна вісь з підшипником нижньої частини всередині корпусу. Потім на віссю закручують каштан, потім накладають диск, знову гайка, диск і т.д.

Диски з горіхами чергуються до повного заповнення тіла. Навіть на стадії підготовки, попередні розрахунки можна зробити на кількості необхідних дисків і горіхів. Необхідно додати товщину горіха (6 мм) до товщини диска. Розділіть висоту тіла цим номером. Отриманий номер дасть інформацію про необхідну кількість пар «горіх + диск». Останній отримує горіх.

Після того, як корпус наповнений цими рухомими елементами, він заповнюється рідким маслом. Тип масла не має значення, можна взяти мінеральну, бавовняну, ріпаку або будь-яку іншу олію, яка добре переносить тепло і не замерзає. Після цього структура покривається верхнім покривом і ретельно заварюється.

До цієї точки труби радіатора зазвичай кріпляться до кришок. Для зручності при подальшій установці та технічному обслуговуванні пристрою на трубах можна покласти два крани відключення. Тепер до валу двигуна потрібно прикріпити вісь теплового насоса. Система входить в мережу, перевірте витоки, оцінюємо характеристики пристрою.





Виготовлений своїми руками, тепловий насос Frenett може бути підключений до звичайного чавуну або біметалічного радіатора, який забезпечить необхідний ефект опалення.

Якщо все зроблено правильно, вісь з дисками почнуть розмотування, нагріваючи масло всередині пристрою. Гарячий охолоджувач переміститься через верхній отвір через трубу в радіатор. Охолоджене масло буде повернуто в корпус теплового насоса через нижній трубу для перегріву.

Щоб автоматизувати роботу системи, можна використовувати спеціальну реле з термосенсором, яка записує на обігрів теплого насоса кузова і вимикає двигун або перетворює його на міру необхідності. Це дозволить запобігти перегріву системи, розбиття електродвигуна і в цілому збільшити термін експлуатації пристрою.

У цьому відео представлена цікава версія насоса Frenett:



Як це, поділитися своїми друзями!

www.youtube.com/канал/UCXd71u0w04qcwk32c8kY2BA/відео

Наступний відео показує успішний досвід запуску теплового генератора, який використовує воду:



Як це, поділитися своїми друзями!

www.youtube.com/канал/UCXd71u0w04qcwk32c8kY2BA/відео

На жаль, насос Френетта не знайшов широкого застосування в галузі опалення. Такий промисловий пристрій для побутових потреб важко знайти в магазинах побутової техніки. Але багато майстрів успішно використовували досягнення цього вченого і надали їм в своїх будинках, ванн, гаражах і т.д.

P.S. І пам'ятайте, що просто змініть наше споживання – разом ми змінюємо світ!



Джерело: sovet-ingenera.com/eco-energy/teplovye-nasosy/teplovoj-nasos-frenetta-svoimi-rukami.html