Los fanáticos de los retoques siempre encontrarán uso de su propia fuerza, paciencia y materiales de desecho. De los componentes casi gratuitos, construyen fácilmente algo muy útil en la vida cotidiana.
Por ejemplo, pueden hacer una bomba de calor Frenett efectiva con sus propias manos, sin gastar nada. Pero repondrán sus conocimientos y habilidades, y esto no tiene precio, ¿verdad?
La información proporcionada ayudará a entender el principio de la unidad. Con nuestra ayuda, puede decidir sobre el diseño y averiguar cómo se hace el modelo. Las instrucciones claras para la producción de este tipo de bomba de calor brindarán asistencia efectiva a los artesanos independientes.
Ofrecemos recomendaciones prácticas para la producción de productos caseros productivos y consejos sobre el funcionamiento de dichos equipos.
Contenido del artículo:
- Principio de funcionamiento del dispositivo.
- Instrucciones para utilizar el dispositivo.
- Opciones de diseño de la bomba Frenett
- Fabricación independiente del dispositivo.
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
Principio de funcionamiento del dispositivo.
Aquellos que entraron en contacto con problemas de calefacción rentable, el nombre de "bomba de calor" es bien conocido. Especialmente cuando se combina con términos como "agua de la tierra", “Agua-agua”o “Aire-agua” etc.
Tal bomba de calor con un dispositivo Frenett no tiene casi nada en común. Además del nombre y el resultado final en forma de energía térmica, que finalmente se utiliza para el calentamiento.
Las bombas de calor que funcionan según el principio de Carnot son muy populares tanto por ser una forma económicamente eficiente de organizar la calefacción como por ser un sistema seguro para el medio ambiente.
La operación de tal complejo de dispositivos está asociada con la acumulación de energía de bajo potencial contenida en recursos naturales (tierra, agua, aire), y convertirlo en energía térmica con alta potencial
La invención de Eugene Frenetta está dispuesta y funciona de manera completamente diferente.
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Sistema generador de calor desarrollado por E. Frenett, no puede ser incondicionalmente atribuido a la clase de bombas de calor. Por diseño y características tecnológicas este calentador.
La unidad no utiliza fuentes de energía geo o helio en su trabajo. El aceite de transferencia de calor en su interior se calienta por la fuerza de fricción creada por los discos de metal giratorios.
El cuerpo de trabajo de la bomba es un cilindro lleno de aceite, dentro del cual se ubica el eje de rotación. Esta es una varilla de acero equipada con discos paralelos montados después de unos 6 cm.
La fuerza centrífuga empuja el refrigerante caliente hacia la bobina conectada al dispositivo. El aceite caliente sale del instrumento por la parte superior de la junta. El refrigerante vuelve al fondo
La aparición de la bomba de calor Frenetta.
Dispositivo de calentamiento durante el funcionamiento.
Los principales componentes estructurales.
El tamaño real de uno de los modelos.
El principio de funcionamiento de este dispositivo se basa en el uso de energía térmica, que se libera durante la fricción. El diseño se basa en superficies metálicas situadas no cerca unas de otras, pero a una cierta distancia. El espacio entre ellos está lleno de líquido.
Las partes del dispositivo giran entre sí por medio de un motor eléctrico, el líquido dentro de la caja y en contacto con los elementos giratorios se calienta.
El calor resultante se puede utilizar para calentar el refrigerante. Algunas fuentes recomiendan usar este líquido directamente para el sistema de calefacción. La mayoría de las veces, un radiador ordinario está conectado a la bomba de fabricación propia Frenette.
En calidad sistema de calefacción medio de calefacción Los expertos recomiendan encarecidamente usar aceite, no agua.
Durante el funcionamiento de la bomba, este fluido tiende a calentarse mucho. El agua en tales condiciones puede simplemente hervir. El vapor caliente en un espacio cerrado crea una presión excesiva, y esto generalmente conduce a la ruptura de la tubería o el cuerpo. El uso de petróleo en tal situación es mucho más seguro, ya que su punto de ebullición es mucho más alto.
Para la fabricación de la bomba de calor Frenett, necesita un motor, un radiador, varios tubos, acero válvula de mariposa, discos de acero, varilla de metal o plástico, cilindro de metal y tuerca establecer (+)
Existe la opinión de que la eficiencia de un generador de calor de este tipo supera el 100% e incluso puede ser del 1000%. Desde el punto de vista de la física y las matemáticas, esta no es una afirmación totalmente correcta.
La eficiencia refleja la pérdida de energía gastada no en calefacción, sino en el funcionamiento real del dispositivo. Más bien, las afirmaciones fenomenales de la increíblemente alta eficiencia de la bomba Frenett reflejan su eficiencia, que es realmente impresionante. El costo de la electricidad para el funcionamiento del dispositivo es insignificante, pero la cantidad de calor resultante es muy notable.
Calentar el refrigerante a la misma temperatura utilizando elementos de calefacción para calentar, por ejemplo, requeriría una cantidad mucho mayor de electricidad, quizás diez veces más. Un calentador doméstico con tal consumo de electricidad ni siquiera se calentaría.
¿Por qué no todas las instalaciones residenciales e industriales están equipadas con tales dispositivos? Las razones pueden ser diferentes.
En primer lugarEl agua es un refrigerante más simple y conveniente que el aceite. No calienta a temperaturas tan altas y eliminar los efectos de las fugas de agua es más fácil que eliminar el aceite derramado.
En segundo lugarEn el momento de la invención de la bomba Frenetta, el sistema de calefacción centralizada ya existía y funcionaba con éxito. Desmontarlo para reemplazarlo con generadores de calor sería demasiado costoso y causaría muchos inconvenientes, por lo que nadie consideró esta opción con seriedad. Como dice el dicho, lo mejor es el enemigo de lo bueno.
Instrucciones para utilizar el dispositivo.
Vale la pena señalar que todavía existen variaciones de la bomba de Evgeny Frenett que utilizan agua como refrigerante. Pero generalmente estos son grandes modelos industriales que se utilizan en empresas especializadas.
El funcionamiento de tales dispositivos se controla estrictamente con la ayuda de dispositivos especiales. Proporcionar un nivel similar de seguridad en el hogar es casi imposible.
El esquema general de un generador de calor industrial desarrollado por científicos de Khabarovsk: 1 - capacidad; 2 - entrada; 3 - salida; 4 - calentador de agua; 5 - eje del rodamiento. El agua se utiliza como refrigerante.
La versión más popular de la bomba Frenett, que utiliza agua en lugar de aceite como portador de calor, es un dispositivo Desarrollado por científicos de Khabarovsk: Nazyrova Natalia Ivanovna, Leonov Mikhail Pavlovich y Syar Alexander. Vasilievich. En este diseño de setas, el agua se hierve especialmente y se convierte en vapor.
Luego, la fuerza reactiva del vapor se utiliza para aumentar la velocidad de movimiento del fluido de transferencia de calor a través de los canales de la bomba a 135 m / min. Como resultado, los costos de energía para mover el refrigerante son mínimos, y el retorno en forma de energía térmica es muy alto.
Sin embargo, dicha unidad debe ser extremadamente duradera y su trabajo debe ser supervisado constantemente para evitar accidentes.
¿Qué hacer si se supone que organiza el calentamiento de una habitación grande o de toda una casa con la ayuda de una bomba Frenett? El agua es un transportador de calor tradicional, la mayoría de los sistemas de calefacción están diseñados específicamente para ello. Sí, y llenar todo el sistema de calefacción con un aceite líquido adecuado puede ser un negocio costoso.
Este problema se resuelve de manera muy simple. Es necesario construir adicionalmente un intercambiador de calor convencional, en el cual el aceite calentado calentará el agua que circula a través del sistema de calefacción. Al mismo tiempo, se perderá algo de calor, pero el efecto general seguirá siendo bastante notable.
La bomba de calor Frenett se puede utilizar con éxito en combinación con sistemas de calefacción por suelo radiante. Pero en lugar de agua en las tuberías hay que verter aceite líquido.
Una idea interesante sería utilizar una bomba Frenett junto con sistema de calefacción por suelo radiante. El refrigerante se permite luego a través de tubos de plástico estrechos colocados en una regla de hormigón.
Un sistema de calefacción de este tipo funciona de la misma manera que un suelo convencional calentado por agua. Por supuesto, un proyecto de este tipo solo se puede implementar en una casa privada, ya que se permite su uso exclusivo para edificios de apartamentos de gran altura. suelo radiante eléctrico.
Una forma práctica y conveniente de usar un dispositivo de este tipo es calentar una habitación pequeña: un garaje, un cobertizo, taller, etc. La bomba Frenetta le permite resolver de manera rápida y efectiva el problema del calentamiento autónomo en tales lugares
El costo de la electricidad para su trabajo es pequeño en comparación con el efecto térmico resultante, y construir una unidad de este tipo no es difícil a partir de los materiales más simples.
Opciones de diseño de la bomba Frenett
Eugene Frenett no solo inventó el dispositivo, que lleva su nombre, sino que también lo mejoró repetidamente, creando nuevas y más eficientes versiones del dispositivo.
En la primera bomba, que el inventor patentó en 1977, solo se utilizaron dos cilindros:
- al aire libre - un cilindro hueco más grande que el diámetro y está en estado estático
- interno - El diámetro del tanque es ligeramente más pequeño que las dimensiones de la cavidad del cilindro exterior.
En el espacio estrecho resultante entre las paredes de los dos cilindros, el inventor vertió aceite líquido. Por supuesto, esa parte de la estructura en la que se colocó este fluido de transferencia de calor se selló cuidadosamente para evitar la fuga de aceite.
Este es un diagrama de la primera versión de la bomba de calor Frenett. El eje giratorio está ubicado horizontalmente, el refrigerante se coloca en un espacio estrecho entre los dos cilindros de trabajo (+)
El cilindro interior está conectado al eje del motor de tal manera que asegura su rápida rotación con respecto al cilindro grande estacionario. Un ventilador con impulsor se colocó en el extremo opuesto de la estructura.
Durante la operación, el aceite se calentó y transfirió calor al aire que rodea el dispositivo. El ventilador hizo posible distribuir rápidamente el aire caliente en todo el volumen de la habitación.
Dado que esta estructura se calentó con bastante fuerza, por razones de uso conveniente y seguro, la estructura se ocultó en una funda protectora. Por supuesto, se hicieron agujeros para la circulación de aire en la carcasa.
Una adición útil al diseño fue un termostato, a través del cual el funcionamiento de la bomba Frenett podría automatizarse en cierta medida.
El eje central en tal modelo de bomba de calor se encuentra verticalmente. El motor está en la parte inferior, luego se instalan los cilindros anidados uno en el otro y el ventilador está en la parte superior. Más tarde, apareció un modelo con un eje central horizontal.
Se usó un modelo de bomba de calor Frenett con un eje giratorio orientado horizontalmente con un radiador de calefacción en el interior del cual circulaba aceite caliente (+)
Tal dispositivo se usó por primera vez en combinación no con un ventilador, sino con un radiador de calefacción. El motor se coloca de lado, y el eje del rotor pasa a través de un tambor giratorio y sale al exterior.
No hay ventilador en este tipo de dispositivo. El refrigerante de la bomba a través de las tuberías se mueve hacia el radiador. De manera similar, el aceite caliente puede llevarse a otro intercambiador de calor o directamente a las tuberías de calefacción.
Más tarde, el diseño de la bomba de calor Frenetta fue cambiado significativamente. El eje del rotor aún está en posición horizontal, pero la parte interior estaba hecha de dos tambores giratorios y un impulsor colocado entre ellos. El aceite líquido se utiliza de nuevo como portador de calor.
En esta versión de la bomba de calor Frenett, los dos cilindros giran uno al lado del otro, están separados por un impulsor de diseño especial hecho de metal muy fuerte (+)
Durante la rotación de este diseño, el aceite también se calienta a medida que pasa a través de orificios hechos en el impulsor, y luego penetra en la cavidad estrecha entre las paredes de la carcasa de la bomba y su rotor Por lo tanto, la eficiencia de la bomba Frenett se ha incrementado significativamente.
Se hacen pequeños orificios alrededor de los bordes del impulsor para la bomba de calor Frenett. El refrigerante se calienta de forma rápida y eficiente, pasando a través de ellos (+)
Sin embargo, vale la pena señalar que este tipo de bomba no es muy adecuado para la producción doméstica. Primero necesita encontrar dibujos confiables o calcular el diseño usted mismo, y esto es solo un ingeniero experimentado.
Entonces necesita encontrar un impulsor especial con orificios de un tamaño adecuado. Este elemento de la bomba de calor funciona con cargas elevadas, por lo que debe estar hecho de materiales muy duraderos.
Fabricación independiente del dispositivo.
La revisión de las variantes del dispositivo de bomba de Frenett nos permite comprender que los principios de su funcionamiento con un grado variable de eficiencia se pueden utilizar en construcciones de varios tipos y tipos. La idea básica sigue siendo la misma: un espacio estrecho entre elementos metálicos, lleno de aceite, y rotación con un motor eléctrico.
El diagrama muestra una variante de la bomba de calor Frenett, que generalmente se utiliza para la autofabricación del dispositivo. La base del diseño - discos de metal, separados por tuercas (+)
En el hogar, la bomba Frenette suele estar formada por una serie de placas de metal separadas por un lumen estrecho.
Para hacer un dispositivo de este tipo necesitas preparar los materiales necesarios:
- cilindro de metal hueco;
- un conjunto de discos de acero idénticos con un agujero en el centro;
- Juego de tuercas con una altura de 6 mm.
- varilla de acero roscada:
- motor eléctrico con un eje extendido;
- teniendo
- radiador de calefacción;
- tuberías de conexión.
Los tamaños de las bombas pueden ser más grandes o más pequeños. Pero la distancia entre los discos debe mantenerse exactamente - 6 mm. Las tuercas estándar se utilizan como divisores, y la barra de acero es el centro de la estructura.
Su espesor debe coincidir con el diámetro de la tuerca. Si la varilla roscada no estaba a la mano, solo habría que cortarla.
Los discos de metal para la bomba de calor Frenett deben ser ligeramente más pequeños que el diámetro del cuerpo cilíndrico para garantizar una rotación libre y un calentamiento más eficiente del refrigerante
Obviamente, el orificio en los discos debe ser tal que se puedan colocar libremente en la barra axial. El diámetro exterior de los discos debe ser unos milímetros más pequeño que el cuerpo. Si no hay elementos listos para usar, los discos se cortan independientemente de la hoja de metal o confían este trabajo a un tornero.
Los discos de acero para la bomba de calor Frenett se pueden cortar en casa si se dispone del equipo adecuado.
El cuerpo cilíndrico puede estar hecho de un contenedor de metal viejo de una configuración adecuada o puede soldarse con metal. Montar y recortar un tubo de metal ancho.
Las paredes están soldadas a los extremos del cilindro. El cuerpo debe estar sellado para que el aceite no se escape. Se deben hacer aberturas adicionales en los extremos superior e inferior de la caja: para la entrada y salida de los tubos de calefacción que conducen al radiador.
Por supuesto, todas las juntas de tuberías deben estar selladas. Para conexiones roscadas, use sellos especiales: cinta FUM, lino, etc. Si se decide utilizar tubos de polipropileno, necesitará accesorios especiales y, posiblemente, un soldador para la instalación de dichos tubos.
No se necesita un motor eléctrico de alto rendimiento para operar la bomba Frenett. Un dispositivo retirado de un electrodoméstico viejo o roto, por ejemplo, de un ventilador convencional, funcionará.
El propósito principal del motor eléctrico es girar el eje. La rotación excesivamente rápida puede provocar un funcionamiento incorrecto del dispositivo. Cuanto más rápido gira el diseño, más se calienta el portador de calor.
Un pequeño motor para girar el eje de una bomba de calor Frenett se puede extraer de los electrodomésticos dañados o comprar en una tienda.
Para rotar libremente, necesita un rodamiento adecuado de tamaños estándar. Cuando todos los elementos estén preparados, puede comenzar a ensamblar el dispositivo. Primero, se instala un eje central con un cojinete en la parte inferior dentro de la carcasa. Luego se enrosca una tuerca de separación en el eje, luego se coloca un disco, se vuelve a colocar una tuerca, se vuelve a colocar un disco, y así sucesivamente.
Los discos con tuercas se alternan hasta que el cuerpo se llena hasta arriba. Incluso en la etapa de preparación, se pueden hacer cálculos preliminares sobre el número de discos y tuercas requeridos.
Es necesario agregar el grosor del disco al grosor de la tuerca (6 mm). La altura del cuerpo dividida por esta figura. El número resultante proporcionará información sobre el número requerido de pares “tuerca + disco”. Último ajuste la tuerca.
Después de que el cuerpo se llena con estas partes móviles, se llena con aceite líquido. No importa el tipo de aceite, puede tomar minerales, semillas de algodón, colza o cualquier otro aceite que tolere bien el calor y no se congele. Después de eso, la estructura se cubre con la cubierta superior y se elabora cuidadosamente.
En este punto, los tubos del radiador ya están generalmente unidos a las cubiertas. Para mayor comodidad, durante la instalación y el mantenimiento adicionales del dispositivo, se pueden instalar dos válvulas de cierre en las tuberías. Ahora necesita conectar el eje de la bomba de calor al eje del motor.
El sistema incluye una red, verifica fugas, evalúa las características del dispositivo.
Se puede conectar una bomba de calor Frenetta hecha a sí misma a un radiador convencional de hierro fundido o bimetálico que proporcionará el efecto de calentamiento necesario.
Si todo se hace correctamente, el eje con los discos comenzará a desenrollarse, calentando el aceite dentro del dispositivo. El refrigerante caliente se moverá a través del orificio superior a través de la tubería hacia el radiador. El aceite enfriado regresará a la carcasa de la bomba de calor a lo largo del tubo inferior para recalentarlo.
Para automatizar el sistema, puede utilizar un relé especial con un sensor térmico, que corrige el calor del cuerpo de la bomba de calor y apaga el motor o lo enciende como de la necesidad Esto evitará el sobrecalentamiento del sistema, dañará el motor eléctrico y generalmente aumentará la vida útil del dispositivo.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Una interesante versión de la bomba Frenetta se presenta en este video:
Desafortunadamente, la bomba Frenetta no encontró una aceptación generalizada en el campo de la calefacción. Tal dispositivo de fabricación industrial para necesidades domésticas es difícil de encontrar en las tiendas de electrodomésticos para el hogar. Pero bastantes artesanos utilizaron con éxito el trabajo de este científico y los aplicaron en sus viviendas, baños, garajes, etc.
Tal vez eres tú quien es el mismo hecho, ¿quién logró encarnar la idea de Frenett? Comparta su experiencia: deje comentarios sobre el artículo y agregue fotos de sus productos. El formulario de contacto se encuentra a continuación.
