Zastosowanie i produkcja pompy ciepła Frenette „zrób to sam”

Pompa ciepła „Frenetta”: ekspozycja lub wskazówki dotyczące użytkowania

Istnieje kilka zaleceń dotyczących używania pomp. Nie wszyscy za nimi podążają i pojawiają się skargi, że pompa przemysłowa lub domowa nie działa dobrze i ogólnie to urządzenie jest przeceniane. Pomocne będą poniższe wskazówki.

Wskazówki dotyczące obsługi pompy:

• Jako nośnik ciepła stosować olej – może to być olej rzepakowy, bawełniany lub mineralny;
• Nie używaj wody do budowy pompy, ponieważ wtedy w układzie grzewczym pojawi się nadciśnienie z powodu wydzielania się pary z podgrzewania wody;
• Jeśli sam wykonasz pompę, to silnik ze starych urządzeń elektrycznych, ten sam wentylator jest używany jako silnik elektryczny;
• Pożądane jest zainstalowanie czujnika temperatury na korpusie takiej pompy ciepła, odpowiada on za regulację automatycznego włączania i wyłączania urządzenia;
• Montując tarcze na osi wewnątrz pompy, upewnij się, że cała przestrzeń jest wypełniona tarczami.

Na szczególną uwagę zasługuje wersja pompy Frenetta, stworzona przez Aleksandra Wasiliewicza Syarga, Natalię Iwanownę Nazyrową i Michaiła Pawłowicza Leonowa. Ci naukowcy z Chabarowska stworzyli taki generator ciepła, który można nazwać uniwersalnym. Część robocza urządzenia jest podobna do grzybka, gdyż płynem roboczym jest woda, która wrze i zamienia się w parę. Ale nie próbuj robić takiego generatora w domu, jest on używany tylko w przemyśle.

Wskazówki dotyczące wyboru

Dużym organizacjom przemysłowym częściej zaleca się zakup pompy ciepła Frenette, ponieważ potrzebują one większej mocy. Zapewniają go wysokie temperatury, co oznacza, że ​​trzeba ostrożnie pracować z instalacją.

Taka instalacja do prywatnego domu jest dość rzadkim rozwiązaniem - nie jest łatwo znaleźć instalację na sprzedaż ze względu na jej złożoność konstrukcyjną.

Niestety, pomimo tak imponującej wydajności, instalacja ta nie zakorzeniła się jako grzejnik domowy - nie można więc po prostu pójść do żadnego sklepu ze sprzętem klimatycznym i kupić takiego grzejnika.

A jednak w domu niektórym udaje się wykonać pompy ciepła Frenette własnymi rękami.

Jest to łatwe i opłacalne – koszt paliwa i elementów będzie znacznie niższy niż szacowany koszt energii generowanej przez takie urządzenie.

Niektórzy rzemieślnicy produkują pompę ciepła Frenette, której recenzje są następnie często publikowane, dzieląc się własnymi opiniami:

Eugeniusz, 43 lata, Moskwa:

Siergiej, 39 lat, Jekaterynburg:

Chociaż wydaje się, że wszystko zostało zrobione poprawnie i zgodnie z rysunkiem, a nasi ludzie są piśmienni - nawet dziwne, że to nie zadziałało.

Kolega jakoś pokazał schemat i opis pompy Frenette, no cóż, zapaliłem się - wolnego czasu starczy, jest mały domek - tam faktycznie eksperymentowałem.

Co tu dużo mówić - szukałem sensownych informacji przez niespodziewanie długi czas - pomimo tego, że w Internecie jest mnóstwo rysunków i filmów na ten temat, wciąż brakuje pewnych subtelności, zwraca się uwagę tylko na główną esencję. W efekcie instalację z żalem udało mi się złożyć na pół i działa bardzo sprawnie. Wątpię jednak, aby zwykła osoba, która nie ma konkretnej wiedzy, poradziła sobie z takim zadaniem.

Wątpię jednak, aby zwykła osoba, która nie ma konkretnej wiedzy, poradziła sobie z takim zadaniem.

W efekcie instalację z żalem udało mi się złożyć na pół i działa bardzo sprawnie. Dopiero teraz wątpię, że zwykła osoba, która nie ma konkretnej wiedzy, poradzi sobie z takim zadaniem.

Jak złożyć?

W praktyce najłatwiej jest zrobić pompę ciepła Frenette własnymi rękami bez wentylatora i małego cylindra. Olej pozostaje jako chłodziwo.

W dużym cylindrze umieszczono kilkanaście metalowych krążków. To oni będą się obracać, zastępując mały cylinder.

Do urządzenia dołączony jest grzejnik - to w nim olej będzie płynął, chłodził, oddawał ciepło i wracał do pompy. Dlatego będziemy potrzebować:

• Cylinder;
• Dyski metalowe;
• Elementy mocujące (nakrętki);
• Jądro;
• Rury i grzejnik;
• Olej - może być dowolny techniczny (rzepakowy, bawełniany) lub mineralny;
• Silnik (elektryczny), którego wał należy wysunąć.

Podobnie jak w oryginalnym modelu konieczne jest zapewnienie szczeliny między dużym cylindrem a tarczami – w tym celu z góry wyliczana jest ich średnica.

Na górze i na dole wykonany jest otwór na rurę prowadzącą do grzejnika.

Podgrzany olej w obudowie wyjdzie przez górny otwór, odda ciepło przez grzejnik i powróci przez dolny w celu późniejszego podgrzania.

Podczas montażu pręta należy zamontować łożysko w podstawie - dla łatwego obracania tarcz i zmniejszenia tarcia. W przeciwnym razie urządzenie będzie działać gorzej, a w dodatku wielokrotnie szybciej stanie się bezużyteczne.

Silnik będzie pasował do każdej wymaganej mocy dla konkretnej instalacji. Jeśli sami wykonamy pompę Frenett, to silnik ze starego wentylatora może być na przykład pod ręką - będzie dobrze pasował do projektu.

Dla wygody do systemu można dodać czujniki termiczne, które będą włączać / wyłączać silnik. Dzięki temu pompa będzie jeszcze bardziej ekonomiczna i racjonalna w użytkowaniu, automatyzując tym samym sterowanie instalacją.

Po zakończeniu montażu samej konstrukcji należy napełnić instalację olejem, następnie połączyć pręt roboczy z napędem, a przewody wejściowe i wyjściowe w oleju z przewodami prowadzącymi do grzejnika.

Po zakończeniu ostatecznej kontroli poprawności montażu można spróbować włączyć instalację do pracy.

Instalację tego typu można równie skutecznie wykorzystać zarówno do ogrzewania budynku, jak i oddzielnego pomieszczenia. W praktyce stwierdzono, że najbardziej celowe jest jej zastosowanie, łącząc z systemami ogrzewania podłogowego.

Takie rozwiązanie pozwoli uzyskać dość wydajny obieg grzewczy, który pozwoli poradzić sobie z niskimi temperaturami w pomieszczeniach.

Jak zrobić pompę ciepła własnymi rękami ze starej lodówki

Przed przystąpieniem do produkcji pompy ciepła należy wybrać źródło ciepła i rozwiązać problem ze schematem działania instalacji. Oprócz kompresora będziesz potrzebować innego sprzętu, a także narzędzi.

Wykonanie schematów i rysunków. Aby zainstalować pompę ciepła, trzeba zrobić studnię, ponieważ źródło energii musi znajdować się pod ziemią. Głębokość studni powinna być taka, aby temperatura ziemi wynosiła co najmniej 5 stopni. W tym celu odpowiednie są również dowolne zbiorniki.

Konstrukcje pomp ciepła są podobne, więc bez względu na to, jakie będzie źródło ciepła, można zastosować niemal każdy schemat znaleziony w necie. Po wybraniu schematu należy uzupełnić rysunki i wskazać w nich wymiary i połączenia węzłów.

Ponieważ dość trudno jest obliczyć moc instalacji, można użyć wartości średnich. Na przykład mieszkanie o niskich stratach ciepła będzie wymagało systemu grzewczego o mocy 25 watów na metr kwadratowy. metr. W przypadku dobrze izolowanego budynku wartość ta wyniesie 45 watów na metr kwadratowy. metr. Jeśli dom ma wystarczająco duże straty ciepła, moc instalacji powinna wynosić co najmniej 70 W na m2. metr.

Wybór wymaganych szczegółów. Jeśli kompresor wyjęty z lodówki jest zepsuty, lepiej jest kupić nowy. Nie zaleca się naprawy starej sprężarki, ponieważ w przyszłości może to niekorzystnie wpłynąć na pracę pompy ciepła.

Dodatkowo będziesz musiał zakupić następujące części:

• szczelny pojemnik ze stali nierdzewnej o pojemności 120 litrów;
• plastikowy pojemnik o pojemności 90 litrów;
• trzy miedziane rury o różnych średnicach;
• plastikowe rury.

Do pracy z częściami metalowymi potrzebujesz spawarki i szlifierki.

Montaż urządzeń i instalacja pompy ciepła

Przede wszystkim należy zamontować kompresor na ścianie za pomocą wsporników. Następnym krokiem jest praca z kondensatorem. Zbiornik ze stali nierdzewnej należy podzielić na dwie części za pomocą młynka. W jednej z połówek montuje się miedzianą cewkę, następnie należy przyspawać pojemnik i wykonać w nim nagwintowane otwory.

Aby wykonać wymiennik ciepła, należy owinąć miedzianą rurkę wokół pojemnika ze stali nierdzewnej i przymocować końce zwojów listwami. Dołącz przejścia hydrauliczne do wniosków.

Po zakończeniu pracy z węzłami należy wybrać zawór termostatyczny. Konstrukcja powinna być zmontowana i wypełniona systemem freonowym (do tego celu nadaje się marka R-22 lub R-422).

Podłączenie do urządzenia wlotowego. Rodzaj urządzenia i niuanse łączenia się z nim będą zależeć od schematu:

• „Woda-Ziemia”. Kolektor należy montować poniżej linii przemarzania gruntu. Konieczne jest, aby rury były na tym samym poziomie.
• „Woda-powietrze”. Taki system jest łatwiejszy do zainstalowania, ponieważ nie ma potrzeby wiercenia studni. Kolektor montowany jest w dowolnym miejscu w domu.
• "Woda woda". Kolektor wykonany jest z rur metalowo-plastikowych, a następnie umieszczony w zbiorniku.

Możesz również zainstalować kombinowany system grzewczy, aby ogrzać swój dom. W takim układzie pompa ciepła pracuje jednocześnie z kotłem elektrycznym i jest wykorzystywana jako dodatkowe źródło ogrzewania.

Całkiem możliwe jest samodzielne zmontowanie pompy ciepła do ogrzewania domu.W przeciwieństwie do zakupu gotowej instalacji, nie będzie to wymagało dużych nakładów finansowych, a efekt z pewnością ucieszy.

Zasada działania urządzenia

Ci, którzy stykają się z zagadnieniami oszczędnego ogrzewania, dobrze znana jest nazwa „pompa ciepła”. Zwłaszcza w połączeniu z terminami takimi jak „ziemia-woda”, „woda-woda”, „woda-powietrze” itp. Taka pompa ciepła nie ma praktycznie nic wspólnego z urządzeniem Frenette, może poza nazwą i efektem końcowym w postaci energii cieplnej, która docelowo wykorzystywana jest do ogrzewania.

Pompy ciepła działające na zasadzie Carnota są bardzo popularne zarówno jako ekonomiczny sposób organizacji ogrzewania, jak i jako system przyjazny dla środowiska. Praca takiego zespołu urządzeń wiąże się z akumulacją niskopotencjalnej energii zawartej w zasobach naturalnych (ziemia, woda, powietrze) i jej zamianą na energię cieplną o wysokim potencjale. Wynalazek Eugene'a Frenette'a układa się i działa w zupełnie inny sposób.

Galeria obrazów
Zdjęcie z
Opracowany przez E. Frenetta system wytwarzania ciepła nie może być bezwarunkowo zaliczony do klasy pomp ciepła. Zgodnie z cechami konstrukcyjnymi i technologicznymi jest to grzejnik

Urządzenie w swojej pracy nie wykorzystuje geo- ani energii słonecznej. Płyn chłodzący w nim olej jest podgrzewany przez siłę tarcia wytworzoną przez obracające się metalowe tarcze.

Korpusem roboczym pompy jest cylinder wypełniony olejem, wewnątrz którego znajduje się oś obrotu. Jest to stalowy pręt wyposażony w równoległe dyski ustawione w odległości około 6 cm.

Siła odśrodkowa wpycha podgrzany płyn chłodzący do cewki podłączonej do urządzenia. Ogrzany olej wypływa z przyrządu w górnym punkcie połączenia. Schłodzony płyn chłodzący wraca z powrotem od dołu

Wygląd pompy ciepła Frenette

Rozgrzewanie urządzenia podczas pracy

Główne elementy konstrukcyjne

Rzeczywiste wymiary jednego z modeli

Zasada działania tego urządzenia opiera się na wykorzystaniu energii cieplnej, która jest uwalniana podczas tarcia. Konstrukcja oparta jest na metalowych powierzchniach znajdujących się nie blisko siebie, ale w pewnej odległości. Przestrzeń między nimi wypełniona jest cieczą. Części urządzenia obracają się względem siebie za pomocą silnika elektrycznego, ciecz wewnątrz obudowy i stykająca się z obracającymi się elementami jest podgrzewana.

Powstałe ciepło można wykorzystać do podgrzania chłodziwa. Niektóre źródła zalecają stosowanie tego płynu bezpośrednio w systemie grzewczym. Najczęściej konwencjonalny grzejnik jest podłączony do domowej roboty pompy Frenetta. Jako płyn grzewczy eksperci zdecydowanie zalecają stosowanie oleju, a nie wody.

Podczas pracy pompy płyn chłodzący ma tendencję do bardzo silnego nagrzewania się. Woda w takich warunkach może się po prostu zagotować. Gorąca para w zamkniętej przestrzeni wytwarza nadciśnienie, które zwykle prowadzi do pęknięcia rur lub obudowy. W takiej sytuacji znacznie bezpieczniej jest używać oleju, ponieważ jego temperatura wrzenia jest znacznie wyższa.

Do wykonania pompy ciepła Frenette potrzebny będzie silnik, chłodnica, kilka rur, stalowy zawór motylkowy, stalowe tarcze, metalowy lub plastikowy pręt, metalowy cylinder i zestaw nakrętek (+)

Panuje opinia, że ​​sprawność takiego generatora ciepła przekracza 100%, a może wynosić nawet 1000%. Z punktu widzenia fizyki i matematyki nie jest to do końca poprawne stwierdzenie. Sprawność odzwierciedla straty energii wydawane nie na ogrzewanie, ale na rzeczywistą pracę urządzenia. Fenomenalne twierdzenia o niewiarygodnie wysokiej sprawności pompy Frenette odzwierciedlają raczej jej sprawność, która jest naprawdę imponująca.

Koszt energii elektrycznej do działania urządzenia jest znikomy, ale ilość otrzymanego w rezultacie ciepła jest bardzo zauważalna. Na przykład podgrzanie chłodziwa do tych samych temperatur za pomocą elementu grzejnego wymagałoby znacznie większej ilości energii elektrycznej, być może dziesięciokrotnie większej. Grzejnik domowy o takim zużyciu prądu nawet by się nie nagrzał.

Dlaczego nie wszystkie lokale mieszkalne i przemysłowe są wyposażone w takie urządzenia? Powody mogą być różne. Mimo to woda jest prostszym i wygodniejszym chłodziwem niż olej. Nie nagrzewa się do tak wysokich temperatur i łatwiej jest sprzątać skutki wycieków wody niż sprzątać rozlany olej.

Innym powodem może być to, że zanim wynaleziono pompę Frenette, scentralizowany system ogrzewania już istniał i działał z powodzeniem. Jego demontaż w celu wymiany na generatory ciepła byłby zbyt kosztowny i przyniósłby wiele niedogodności, więc nikt nawet poważnie nie rozważał tej opcji. Jak mówią, najlepsze jest wrogiem dobrego.

Cechy konstrukcyjne

Klasyczna konstrukcja urządzeń składa się z pary obwodów.

Najważniejszą rolę odgrywa w nim wymiennik ciepła, który działa jak czynnik prowokujący.

Obwód zewnętrzny to rury o wysokiej przewodności cieplnej, przez które krąży czynnik chłodniczy.

Ten obwód ma różne lokalizacje i realizuje działanie urządzenia na różne sposoby, ale ma jedną funkcję:

ze względu na krążenie freonu (amoniak) ciepło z otoczenia przenosi się do sprężarki.

Drugi obwód składa się z:

• kompresor (o wysokociśnieniowych wężach plastikowych przeczytasz tutaj);
• parownik;
• skraplacz;
• Zawór redukcyjny.

Hydrodynamiczna pompa ciepła różni się od innych konstrukcją – urządzenie składa się ze złącza łączącego, które przekazuje wytworzoną energię do generatora, gdzie podgrzewana jest ciecz, silnika i generatora ciepła.

Opcje konstrukcyjne pompy Frenette

Eugene Frenette nie tylko wynalazł urządzenie nazwane jego imieniem, ale także wielokrotnie je ulepszał, wymyślając nowe, wydajniejsze wersje urządzenia. W pierwszej pompie, którą wynalazca opatentował w 1977 roku, zastosowano tylko dwa cylindry: zewnętrzny i wewnętrzny. Wydrążony cylinder zewnętrzny miał większą średnicę i był w stanie statycznym. W tym przypadku średnica cylindra wewnętrznego była nieco mniejsza niż wymiary wnęki cylindra zewnętrznego.

To jest schemat pierwszej wersji pompy ciepła Frenette. Wał obrotowy znajduje się poziomo, chłodziwo jest umieszczone w wąskiej przestrzeni pomiędzy dwoma cylindrami roboczymi

Wynalazca wlał płynny olej do powstałej wąskiej przestrzeni między ściankami dwóch cylindrów. Oczywiście część konstrukcji, która zawierała ten płyn przenoszący ciepło, została starannie uszczelniona, aby zapobiec wyciekom oleju.

Cylinder wewnętrzny jest połączony z wałem silnika w taki sposób, aby zapewnić jego szybki obrót względem stacjonarnego dużego cylindra. Na przeciwległym końcu konstrukcji umieszczono wentylator z wirnikiem. Podczas pracy olej nagrzewał się i oddawał ciepło do otaczającego urządzenie powietrza. Wentylator umożliwił szybkie rozprowadzenie ciepłego powietrza po całej kubaturze pomieszczenia.

Ponieważ konstrukcja ta dość mocno się nagrzewała, w trosce o wygodę i bezpieczeństwo użytkowania, konstrukcja została ukryta w etui ochronnym. Oczywiście w etui wykonano otwory do cyrkulacji powietrza. Przydatnym uzupełnieniem projektu był termostat, za pomocą którego można było w pewnym stopniu zautomatyzować pracę pompy Frenetta.

Oś centralna w takim modelu pompy ciepła jest umieszczona pionowo. Silnik znajduje się na dole, następnie zainstalowane są zagnieżdżone cylindry, a wentylator na górze. Później pojawił się model z poziomą osią centralną.

Zastosowano model pompy ciepła Frenette z poziomym wałem obrotowym w połączeniu z grzejnikiem z krążącym wewnątrz podgrzanym olejem.

To było takie urządzenie, które po raz pierwszy zastosowano w połączeniu nie z wentylatorem, ale z grzejnikiem. Silnik jest umieszczony z boku, a wał wirnika przechodzi przez obracający się bęben i wychodzi. Ten typ urządzenia nie posiada wentylatora. Płyn chłodzący z pompy przepływa przez rury do chłodnicy. W ten sam sposób podgrzany olej można przenieść do innego wymiennika ciepła lub bezpośrednio do rur grzewczych.

Później znacznie zmieniono konstrukcję pompy ciepła Frenet.Wał wirnika nadal pozostawał w pozycji poziomej, ale część wewnętrzną składały się z dwóch obracających się bębnów i umieszczonego pomiędzy nimi wirnika. Tutaj znowu jako nośnik ciepła używany jest ciekły olej.

W tej wersji pompy ciepła Frenette dwa cylindry obracają się obok siebie, są oddzielone specjalnie zaprojektowanym wirnikiem wykonanym z bardzo wytrzymałego metalu.

Podczas obrotu tej konstrukcji olej jest dodatkowo podgrzewany, ponieważ przechodzi przez specjalne otwory wykonane w wirniku, a następnie wnika do wąskiej wnęki między ściankami obudowy pompy a jej wirnikiem. Tym samym znacznie poprawiono wydajność pompy Frenett.

Małe otwory są wykonane wzdłuż krawędzi wirnika dla pompy ciepła Frenett. Płyn chłodzący szybko i wydajnie nagrzewa się przechodząc przez nie

Warto jednak zauważyć, że ten typ pompy nie nadaje się do produkcji domowej. Najpierw musisz znaleźć wiarygodne rysunki lub samodzielnie obliczyć projekt, a może to zrobić tylko doświadczony inżynier. Następnie musisz znaleźć specjalny wirnik z otworami o odpowiednim rozmiarze. Ten element pompy ciepła pracuje pod zwiększonymi obciążeniami, dlatego musi być wykonany z bardzo wytrzymałych materiałów.

Zalety domowego klimatyzatora

1. Klimatyzator chłodniczy pozwala zaoszczędzić dużo pieniędzy

Jest to szczególnie ważne, gdy ani kurs dolara, ani pensja Ukraińca nie przyczyniają się do komfortowego letniego mikroklimatu.

2. Pozwala na stworzenie komfortowych i chłodnych warunków w pomieszczeniach, w których nie odwiedza się zbyt często i gdzie zainstalowanie drogiego niezależnego klimatyzatora byłoby zbyt drogie lub niepraktyczne, np. w wiejskim domu, ewentualnie w biurze.

3. Wykonując klimatyzator samodzielnie z lodówki, oszczędzasz sobie konieczności decydowania o modelu, uciekasz się do pomocy profesjonalistów przy instalacji urządzenia, a także a priori przestajesz potrzebować specjalistycznej konserwacji i ewentualnej naprawy sprzętu .

4. Nie ma potrzeby kupowania i wymiany specjalnych filtrów, które są zwykle używane w klimatyzatorach i wymagają okresowej wymiany. (A to, nawiasem mówiąc, przekłada się na okrągły pens). Tylko w lodówce takiego szczegółu jak filtry po prostu nie ma.

5. Przyjemnie jest korzystać z chłodnego powietrza w upalny letni dzień, a wyziębienie z zaprojektowanego przez siebie urządzenia jest podwójnie przyjemne. Ponadto zawsze będziesz znać konstrukcję swojego klimatyzatora, a w przypadku awarii możesz go szybko naprawić samodzielnie.