Niezależne urządzenie z pompą ciepła Frenette (grzałka cierna)

Zalecenia dotyczące korzystania z urządzenia

Warto zauważyć, że nadal istnieją odmiany pompy Eugene Frenette wykorzystujące wodę jako chłodziwo. Ale zwykle są to duże modele przemysłowe, które są wykorzystywane w wyspecjalizowanych przedsiębiorstwach. Działanie takich urządzeń jest ściśle kontrolowane za pomocą specjalnych urządzeń. Zapewnienie takiego poziomu bezpieczeństwa w domu jest prawie niemożliwe.

Najpopularniejszą wersją pompy Frenetta, która jako chłodziwa wykorzystuje wodę zamiast oleju, jest urządzenie opracowane przez naukowców z Chabarowska: Nazyrovę Natalię Ivanovnę, Leonova Michaiła Pawłowicza i Siarga Aleksandra Wasiljewicza. W tej strukturze przypominającej grzyby woda jest celowo doprowadzana do wrzenia i przekształcana w parę.

Następnie moc bierna pary jest wykorzystywana do zwiększenia prędkości przepływu płynu ciepłonośnego przez kanały pompy do 135 metrów na minutę. W rezultacie koszty energii potrzebne do przemieszczania chłodziwa są minimalne, a zwrot w postaci energii cieplnej jest bardzo wysoki. Ale taka jednostka musi być niezwykle wytrzymała, a jej działanie musi być stale monitorowane, aby uniknąć wypadku.

Co zrobić, jeśli za pomocą pompy Frenette ma zorganizować ogrzewanie dużego pomieszczenia lub całego domu? Woda jest tradycyjnym chłodziwem, większość systemów grzewczych jest specjalnie do niej zaprojektowana. Tak, a napełnianie całego systemu grzewczego odpowiednim płynnym olejem może być kosztownym biznesem.

Ten problem został rozwiązany w bardzo prosty sposób. Należy dodatkowo zbudować konwencjonalny wymiennik ciepła, w którym podgrzany olej będzie podgrzewał wodę krążącą w systemie grzewczym. W tym przypadku część ciepła zostanie utracona, ale ogólny efekt pozostanie dość zauważalny.

Ciekawym pomysłem byłoby zastosowanie pompy Frenett w połączeniu z systemem ogrzewania podłogowego. Jednocześnie chłodziwo przepuszczane jest przez wąskie plastikowe rury ułożone w jastrychu betonowym. Taki system ogrzewania działa tak samo jak tradycyjna podłoga ogrzewana wodą.Oczywiście projekt tego typu można zrealizować tylko w prywatnym domu, ponieważ w wieżowcach dozwolone jest tylko elektryczne ogrzewanie podłogowe.

Praktycznym i wygodnym sposobem wykorzystania takiego urządzenia jest ogrzanie małego pomieszczenia: garażu, stodoły, warsztatu itp. Pompa Frenett pozwala skutecznie i szybko rozwiązać problem autonomicznego ogrzewania w takich miejscach. Koszt energii elektrycznej do jego działania jest niewielki w porównaniu z uzyskanym efektem cieplnym, a zbudowanie takiego urządzenia z najprostszych materiałów nie jest trudne.

5 najważniejszych korzyści dla właścicieli roślin

Do zalet systemów grzewczych z pompami ciepła należą:

1. Wydajność ekonomiczna. Kosztem 1 kW energii elektrycznej można uzyskać 3-4 kW ciepła. To są średnie wskaźniki, bo. współczynnik konwersji ciepła zależy od rodzaju sprzętu i cech konstrukcyjnych.
2. Bezpieczeństwo środowiska. Podczas eksploatacji instalacji cieplnej produkty spalania lub inne potencjalnie niebezpieczne substancje nie przedostają się do środowiska. Sprzęt jest bezpieczny dla ozonu. Jego zastosowanie pozwala uzyskać ciepło bez najmniejszej szkody dla środowiska.
3. Wszechstronność zastosowania. Instalując systemy grzewcze zasilane tradycyjnymi źródłami energii, właściciel domu staje się zależny od monopolistów. Panele słoneczne i turbiny wiatrowe nie zawsze są opłacalne. Ale pompy ciepła można zainstalować w dowolnym miejscu. Najważniejsze jest, aby wybrać odpowiedni rodzaj systemu.
4. Wielofunkcyjność. Instalacje w zimnych porach roku ogrzewają dom, a latem w upale mogą pracować w trybie klimatyzacji. Urządzenie znajduje zastosowanie w instalacjach ciepłej wody, podłączonych do konturów ogrzewania podłogowego.
5. Bezpieczeństwo operacyjne.Pompy ciepła nie wymagają paliwa, podczas pracy nie wydzielają substancji toksycznych, a maksymalna temperatura urządzeń nie przekracza 90 stopni. Te systemy grzewcze nie są bardziej niebezpieczne niż lodówki.

Nie ma idealnych urządzeń. Pompy ciepła są niezawodne, trwałe i bezpieczne, ale ich koszt zależy bezpośrednio od mocy.

Wysokiej jakości sprzęt do pełnowartościowego ogrzewania i zaopatrzenia w ciepłą wodę domu o powierzchni 80 mkw. będzie kosztować około 8000-10000 euro. Domowe produkty charakteryzują się małą mocą, mogą służyć do ogrzewania poszczególnych pomieszczeń lub pomieszczeń gospodarczych.

Wydajność instalacji zależy od strat ciepła w domu. Instalacja sprzętu ma sens tylko w tych budynkach, w których zapewniony jest wysoki poziom izolacji, a współczynniki strat ciepła nie przekraczają 100 W / m2.

Pompy ciepła mogą działać przez 30 lat lub dłużej. Ich zastosowanie jest szczególnie opłacalne w przypadku zaopatrzenia w ciepłą wodę, a także w kombinowanych systemach grzewczych, w tym w ogrzewaniu podłogowym.

Sprzęt jest niezawodny i rzadko się psuje

Jeśli jest domowej roboty, ważne jest, aby wybrać kompresor wysokiej jakości, najlepiej - z lodówki lub klimatyzatora zaufanej marki

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” lub „powietrze-woda” itp.

Taka pompa ciepła nie ma praktycznie nic wspólnego z urządzeniem Frenette. Oprócz nazwy i efektu końcowego 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.

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.

Eksperci zdecydowanie zalecają stosowanie oleju zamiast wody jako chłodziwa systemu grzewczego.

Podczas pracy pompy ciecz ta 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, metal lub plastik drążek, cylinder metalowy 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 do ogrzewania 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.

Po pierwsze, woda jest prostszym i wygodniejszym płynem chłodzącym niż olej. Nie nagrzewa się do tak wysokich temperatur i łatwiej jest sprzątać skutki wycieków wody niż sprzątać rozlany olej.

Po drugie, zanim wynaleziono pompę Frenette, scentralizowany system grzewczy 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.

Wnętrze pompy ciepła

Klasyczny pompa ciepła składa się z kilka elementów:

• wirnik;
• wał;
• wentylator łopatkowy;
• stojan.

Para cylindrów - wirnik i stojan - determinuje działanie TNF.Stojan to duży i pusty cylinder od wewnątrz, a wirnik to mniej obszerny cylinder zainstalowany w stojanie. Olej (chłodziwo) wlewa się do stojana, gdzie jest podgrzewany pod działaniem wirnika. Sam wirnik napędzany jest wałem, na którym zamontowany jest wentylator łopatkowy. Ten ostatni wdmuchuje do pomieszczenia gorące powietrze, dzięki czemu realizowana jest funkcja grzania.

Wnętrze pompy ciepła

Tak działała pierwsza pompa ciepła. W przyszłości jego praca została ulepszona. W nowocześniejszych modelach wirnik nie był już potrzebny - zastąpiono go stalowymi tarczami. Ponadto nie ma potrzeby stosowania wentylatora z łopatkami.

Czynniki zapewniające wysoką sprawność pompy ciepła:

• płyn chłodzący znajduje się w układzie zamkniętym;
• brak konieczności stosowania wymiennika ciepła;
• wysoka moc grzewcza;
• główna część TNF ma kształt stożkowy, co sprzyja powstawaniu stref próżni i wzrostowi temperatury.

Zalety instalacji

Pompę ciepła Frenetta można podłączyć do systemu ogrzewania podłogowego

Pompy ciepła Frenetta, w porównaniu z innymi urządzeniami tego typu, cieszą się szczególną popularnością. Instalacja ma szerokie zastosowanie w systemach grzewczych.

Pompę można również podłączyć do nowoczesnych systemów ogrzewania podłogowego.

Tak szerokie zastosowanie pompy ciepła tłumaczy się tym, że ma ona wiele zalet w porównaniu z innymi jednostkami.

Obejmują one:

• wysoka wydajność;
• rentowność;
• możliwość pracy w trybie automatycznym;
• wszechstronność pompy;
• łatwe dostosowanie do określonych potrzeb;
• kompaktowe wymiary;
• cicha praca i wiele więcej.

Wprowadzenie nowych modyfikacji do konstrukcji pompy prowadzi do poprawy jej właściwości technicznych.

Pompy ciepła Frenett są szeroko stosowane w różnych dziedzinach. Najczęściej są instalowane w domach wiejskich. Niewątpliwą zaletą urządzenia jest możliwość ręcznego montażu.

Pompa ciepła do ogrzewania domu, zasada działania

Działanie pompy ciepła, lodówki i klimatyzatora oparte jest na cyklu Carnota. Pompa ciepła do ogrzewania przekazuje ciepło ze strefy o niższej temperaturze do odbiorcy, gdzie wartość tego parametru powinna być wyższa. W tym przypadku pobierana jest z zewnątrz, gdzie jest gromadzona, a po pewnych przekształceniach trafia do domu. To naturalne ciepło, a nie energia uwalniana podczas spalania tradycyjnego paliwa, zwiększa temperaturę płynu chłodzącego przechodzącego przez rury instalacji grzewczej.

W rzeczywistości zasada działania pompy jest znacznie bardziej skomplikowana. Dlatego urządzenia tej klasy są często porównywane z agregatami chłodniczymi, pracującymi tylko w odwrotnej kolejności. Ale ogólna kolejność działania jest identyczna, mimo że istnieje duża różnica zarówno w rozwiązaniu technicznym, jak i przeznaczeniu głównych części urządzeń. Z tradycyjnego systemu grzewczego obwód montowany na pompie ciepła różni się liczbą obwodów i specyfiką ich pracy.

Obwód zewnętrzny jest montowany na zewnątrz domu prywatnego. Układa się tam, gdzie gromadzi się ciepło, gdy powierzchnie są nagrzewane przez światło słoneczne lub z innego powodu. Energię można pobierać np. z powietrza, gleby, wody. Nawet ze studni, jeśli dom stoi na kamienistej glebie lub istnieją ograniczenia dotyczące instalacji rur.Dlatego istnieje kilka modyfikacji pomp ciepła, mimo że ogrzewanie jest zorganizowane według tego samego rodzaju schematu.

Zasada działania pompy

Obieg wewnętrzny (nie mylić z ogrzewaniem w domu) znajduje się geograficznie w samym urządzeniu. Schłodzony płyn chłodzący krążący w zewnętrznym, częściowo podnosi swoją temperaturę ze względu na środowisko. Przechodząc przez parownik, przekazuje pobraną energię czynnikowi chłodniczemu, którym wypełniony jest obieg wewnętrzny. Ten ostatni ze względu na swoją specyficzną właściwość wrze i przechodzi w stan gazowy. Wystarczy do tego niskie ciśnienie i temperatura powyżej -5°C. Oznacza to, że płynny ośrodek zamienia się w gaz.

Dalej - do sprężarki, w której ciśnienie jest sztucznie zwiększane, dzięki czemu czynnik chłodniczy jest podgrzewany. To właśnie w tym elemencie konstrukcyjnym, który jest drugim wymiennikiem ciepła, energia cieplna przekazywana jest cieczy (woda lub płyn niezamarzający), przechodząc przez linię powrotną systemu grzewczego domu. Dość oryginalny, wydajny i racjonalny schemat ogrzewania.

Pompa ciepła potrzebuje prądu do działania. Ale i tak jest to o wiele bardziej opłacalne niż używanie samego grzejnika elektrycznego. Bo kocioł elektryczny lub grzejnik elektryczny zużywa dokładnie tyle samo energii elektrycznej, ile wytwarza ciepło. Na przykład, jeśli grzejnik ma moc 2 kW, to wydaje 2 kW na godzinę i wytwarza 2 kW ciepło. Pompa ciepła wytwarza ciepło 3-7 razy więcej niż zużywa energię elektryczną. Na przykład do pracy sprężarki i pompy zużywa się 5,5 kWh, a uzyskuje się 17 kWh ciepła. To właśnie ta wysoka wydajność jest główną zaletą pompy ciepła.

Pozostaje jeszcze dodać, że w obiegu zewnętrznym krąży roztwór soli lub glikol etylenowy, a w obiegu wewnętrznym freon z reguły krąży. Skład takiego schematu ogrzewania obejmuje szereg dodatkowych urządzeń. Główne z nich to reduktor zaworu i dochładzacz.

Proces montażu pompy ciepła Frenetta „zrób to sam”: rysunki

Najpierw w obudowie wykonuje się dwa otwory na rury grzewcze specjalnie do rur grzewczych. Pręt gwintowany jest zainstalowany na środku korpusu. Nakręć nakrętkę na ten gwint, załóż krążek, następnie przykręć kolejną nakrętkę itd. I tak montowanie krążków trwa do całkowitego napełnienia obudowy.

Następnie do układu wlewa się olej, na przykład z nasion bawełny. Pokrowiec jest zamknięty i zamocowany na pręcie. Doprowadź rury chłodnicy do wykonanych otworów. Silnik elektryczny jest przymocowany do pręta centralnego, co gwarantuje obrót. Urządzenie można podłączyć do sieci i sprawdzić jego działanie.

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. W urządzeniu ten typ wentylatora zaginiony.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.

Gdy ta konstrukcja się obraca, olej nagrzewa się dodatkowo, ponieważ przechodzi przez specjalne otwory wykonane w wirniku, a następnie wnika do wąskiej wnęki. między ściankami obudowy pompy i jego wirnik. 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.

Jak działa pompa ciepła

W swojej istocie technologia działania TNF jest podobna do zasady działania lodówki.Urządzenia chłodnicze w celu obniżenia temperatury pobierają ciepło z komór i wypuszczają je na zewnątrz za pomocą grzejników. HNF działa dokładnie w ten sam sposób: aby wytworzyć ciepło, pobiera je z gleby lub cieczy, przetwarza i przekazuje do systemu grzewczego prywatnego domu, warsztatu, szklarni lub innego pomieszczenia.

Jak działa pompa ciepła

Czynnik chłodniczy, którym może być amoniak lub freon, przemieszcza się w obwodach zewnętrznych i wewnętrznych. W tym przypadku obieg zewnętrzny odpowiada za odbiór ciepła z atmosfery, ziemi lub wody.

Każde środowisko naturalne ma w swoim składzie pewną ilość rozproszonej energii cieplnej. Czynnik chłodniczy jest w stanie go zebrać i wysłać do recyklingu. Aby zainicjować ten proces, konieczne jest, aby temperatura nośnika ciepła wzrosła o 4-5 stopni.

Następnie z obiegu zewnętrznego czynnik chłodniczy kierowany jest do obiegu wewnętrznego. Tutaj parownik przekształca nośnik ciepła z cieczy w gaz. Proces zachodzi dzięki temu, że freon przy niskim ciśnieniu otoczenia ma niską temperaturę wrzenia.

Za parownikiem freon w postaci gazu wpada do sprężarki, gdzie następuje sprężanie i w efekcie wzrost temperatury. Następnie gaz jest w skraplaczu. Tam gaz dzieli swoją temperaturę z cieczą (nośnikiem ciepła). W wyniku schłodzenia gaz powraca do stanu ciekłego i rozpoczyna się nowy cykl cyrkulacji w układzie.

Głównym parametrem decydującym o produktywności TNF jest współczynnik konwersji. Wskaźnik ten jest wynikiem pewnego stosunku mocy cieplnej wytwarzanej przez TNF do wielkości zużycia energii cieplnej.

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.

Produkcja instalacji geotermalnej

Całkiem możliwe jest wykonanie instalacji geotermalnej własnymi rękami. Jednocześnie do ogrzewania mieszkania wykorzystywana jest energia cieplna ziemi. Oczywiście jest to żmudny proces, ale korzyści są znaczne.

Obliczanie wymienników obiegowych i pompowych

Powierzchnia obwodu dla HP jest obliczana na poziomie 30 m² na kilowat. Na powierzchnię życiową 100 m² potrzeba około 8 kilowatów na godzinę energii. Tak więc powierzchnia obwodu wyniesie 240 m².

Wymiennik ciepła może być wykonany z miedzianej rury. Temperatura na wlocie 60 stopni, na wylocie 30 stopni, moc cieplna 8 kilowatów na godzinę. Powierzchnia wymiany ciepła powinna wynosić 1,1 m². Rurka miedziana o średnicy 10 milimetrów, współczynnik bezpieczeństwa 1,2.

Obwód w metrach: l \u003d 10 × 3,14 / 1000 \u003d 0,0314 m.

Ilość rur miedzianych w metrach: L = 1,1 × 1,2 / 0,0314 = 42 m.

Niezbędny sprzęt i materiały

Pod wieloma względami sukces w produkcji pomp ciepła zależy od stopnia przygotowania i wiedzy samego wykonawcy, a także od dostępności i jakości wszystkiego, co jest niezbędne do instalacji pompy ciepła.

Przed rozpoczęciem pracy musisz kupić sprzęt i materiały:

• kompresor;
• kondensator;
• kontroler;
• złączki polietylenowe przeznaczone do montażu kolektorów;
• rura do obwodu uziemiającego;
• pompy obiegowe;
• wąż wodny lub rura HDPE;
• manometry, termometry;
• rurka miedziana o średnicy 10 milimetrów;
• izolacja rurociągów;
• zestaw uszczelniający.

Jak zmontować wymiennik ciepła

Blok wymiany ciepła składa się z dwóch elementów. Parownik należy montować zgodnie z zasadą „rura w rurze”. Wewnętrzna rurka miedziana jest wypełniona freonem lub inną szybko wrzącą cieczą. Na zewnątrz krąży woda ze studni.

Przed montażem skraplacza należy nawinąć miedzianą rurkę w formie spirali i umieścić ją w metalowej beczce o pojemności co najmniej 0,2 m³. Miedziana rurka jest wypełniona freonem, a beczka z wodą jest podłączona do systemu ogrzewania domu.

Układ konturu gleby

Aby przygotować niezbędną powierzchnię pod ukształtowanie gleby, konieczne jest wykonanie dużej ilości robót ziemnych, które pożądane są do wykonania mechanicznie.

Możesz użyć 2 metod:

jeden.W pierwszej metodzie konieczne jest usunięcie wierzchniej warstwy gleby na głębokość poniżej jej zamarzania. Na dnie powstałego dołu leżał wolny wąż część rury zewnętrznej parownika i rekultywacji gleby.

2. W drugiej metodzie musisz najpierw wykopać rów na całym planowanym obszarze. Umieszcza się w nim rurę.

Następnie należy sprawdzić szczelność wszystkich połączeń i napełnić rurę wodą. Jeśli nie ma przecieków, można zasypać konstrukcję ziemią.

Tankowanie i pierwsze uruchomienie

Po zakończeniu instalacji system należy napełnić czynnikiem chłodniczym. Tę pracę najlepiej powierzyć specjaliście, ponieważ do wypełnienia obwodu wewnętrznego freonem używane są specjalne urządzenia. Podczas napełniania należy mierzyć ciśnienie i temperaturę w wlot i wylot sprężarki.

Jak samemu zrobić takie urządzenie?

Najbardziej praktycznym rozwiązaniem do ogrzewania domów jest model pompy ciepła Frenette, w którym brakuje wentylatora i wewnętrznego cylindra. Zamiast tego używa się wielu metalowych dysków, które obracają się wewnątrz instrumentu. Rolę płynu chłodzącego pełni olej, który dostaje się do chłodnicy, chłodzi, a następnie wraca do układu. Działanie takiego urządzenia jest przekonująco pokazane na filmie:

Dla tych, którzy znają angielski, ten film może być przydatny:

Wykonanie pompy ciepła zgodnie z zasadą Eugene'a Frenette'a w domu nie jest trudne. Do tego będziesz potrzebować:

• metalowy cylinder;
• stalowe tarcze;
• orzechy;
• stalowy pręt;
• mały silnik elektryczny;
• Rury;
• kaloryfer.

Średnica tarcz stalowych powinna być nieco mniejsza niż średnica cylindra, aby między ściankami obudowy a częścią wirującą była niewielka szczelina. Ilość krążków i nakrętek zależy od wymiarów konstrukcji.Krążki są sukcesywnie naciągane na stalowy pręt, oddzielając je nakrętkami. Zwykle stosuje się orzechy, których wysokość wynosi 6 mm. Butla powinna być wypełniona krążkami do góry. Na całej długości pręta stalowego naciągnięty jest gwint zewnętrzny. W korpusie wykonane są dwa otwory na chłodziwo. Przez górny otwór podgrzany olej wpłynie do grzejnika, a od dołu powróci do układu w celu dalszego ogrzewania.

Jako chłodziwo twórcy urządzenia zalecają stosowanie ciekłego oleju, a nie wody, ponieważ temperatura wrzenia takiego oleju jest kilkakrotnie wyższa. Jeśli woda szybko się nagrzeje, może zamienić się w parę i nadciśnienie w systemie, co może doprowadzić do uszkodzenia konstrukcji.

Jest to przybliżony schemat projektu pompy ciepła Frenette, który nie jest trudny do zrealizowania za pomocą improwizowanych środków i dostępnych materiałów.

Do zamontowania pręta gwintowanego potrzebne będzie również łożysko. Jeśli chodzi o silnik elektryczny, każdy model, który zapewnia wystarczającą liczbę obrotów, zrobi np. działający silnik ze starego wentylatora.

Proces montażu urządzenia wygląda następująco:

1. W korpusie wykonane są dwa otwory na rury grzewcze.
2. Na środku korpusu montowany jest pręt gwintowany.
3. Na gwint nakręca się nakrętkę, zakłada się krążek, przykręca się następną nakrętkę itp.
4. Montaż dysków jest kontynuowany aż do napełnienia obudowy.
5. Do systemu wlewa się płynny olej, na przykład z nasion bawełny.
6. Sprawa jest zamknięta, a pręt jest zamocowany.
7. Rury grzejnika są doprowadzane do otworów.
8. Do pręta centralnego przymocowany jest silnik elektryczny, który zapewnia obrót.
9. Podłącz urządzenie do sieci i sprawdź jego działanie.

W celu poprawienia wydajności tego typu pompy ciepła oraz uczynienia jej użytkowania wygodniejszym i bardziej ekonomicznym, zaleca się zastosowanie automatycznego systemu włączania i wyłączania silnika. Sterowanie takim systemem odbywa się za pomocą czujnika temperatury, który montowany jest bezpośrednio na korpusie urządzenia.

Wniosek

Oczywiście ogrzewanie domu pompą ciepła to marzenie wielu właścicieli domów. Niestety koszt instalacji jest zbyt wysoki i tylko nieliczne potrafią poradzić sobie z własną produkcją. A potem często jest wystarczająca moc tylko do zaopatrzenia w ciepłą wodę, nie mówimy o ogrzewaniu. Gdyby wszystko było tak proste, to w każdym domu mielibyśmy domową pompę ciepła, ale na razie pozostaje ona niedostępna dla szerokiego grona użytkowników.

Liczba bloków: 15 | Całkowita liczba znaków: 28073
Liczba wykorzystanych dawców: 6
Informacje dla każdego dawcy: