Les fans de bricolage pourront toujours utiliser leur force, leur patience et leurs déchets. Parmi les composants presque gratuits, ils construisent facilement une chose très utile dans la vie quotidienne.
Par exemple, ils peuvent fabriquer eux-mêmes une pompe à chaleur Frenett efficace sans rien dépenser. Mais ils vont reconstituer leurs connaissances et leurs compétences, et cela n'a pas de prix, non?
Les informations fournies aideront à comprendre le principe de l'unité. Avec notre aide, vous pouvez décider de la conception et savoir comment le modèle est fabriqué. Des instructions claires pour la fabrication de ce type de pompe à chaleur fourniront une aide efficace aux artisans indépendants.
Nous fournissons des recommandations pratiques pour la production de produits de fabrication artisanale et productifs ainsi que des conseils sur le fonctionnement de tels équipements.
Contenu de l'article:
- Principe de fonctionnement de l'appareil
- Instructions pour utiliser l'appareil
- Options de conception de pompe Frenett
- Fabrication indépendante de l'appareil
- Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Principe de fonctionnement de l'appareil
Ceux qui sont entrés en contact avec des problèmes de chauffage rentable, le nom de «pompe à chaleur» est bien connu. Surtout lorsqu'il est combiné avec des termes comme «terre-eau», "Eau-eau"ou "Air-eau" etc.
Une telle pompe à chaleur avec un appareil Frenett n’a presque rien en commun. Outre le nom et le résultat final sous forme d'énergie thermique, celle-ci est finalement utilisée pour le chauffage.
Les pompes à chaleur fonctionnant selon le principe Carnot sont très populaires à la fois en tant que moyen d’organisation économique du chauffage efficace et en tant que système respectueux de l’environnement.
Le fonctionnement d’un tel complexe de dispositifs est associé à l’accumulation d’énergie à faible potentiel contenue dans ressources naturelles (terre, eau, air) et de la convertir en énergie thermique à haute potentiel.
L'invention d'Eugene Frenetta est arrangée et fonctionne complètement différemment.
Galerie d'images
Photo de la
Système de génération de chaleur développé par E. Frenett, ne peut pas être inconditionnellement attribué à la classe des pompes à chaleur. Par sa conception et ses caractéristiques technologiques, cet appareil de chauffage
L'unité n'utilise pas de sources d'énergie géo ou hélio dans son travail. L'huile de transfert de chaleur à l'intérieur est chauffée par la force de friction créée par la rotation des disques métalliques.
Le corps de travail de la pompe est un cylindre rempli d’huile, à l’intérieur duquel se trouve l’axe de rotation. C'est une tige en acier équipée de disques parallèles montés après environ 6 cm.
La force centrifuge pousse le liquide de refroidissement chauffé dans le serpentin fixé à l'appareil. De l'huile chauffée sort de l'instrument au sommet du joint. Le liquide de refroidissement retourne au fond
L'apparition de la pompe à chaleur Frenetta
Dispositif de préchauffage en cours de fonctionnement
Les principaux composants structurels
La taille réelle de l'un des modèles
Le principe de fonctionnement de cet appareil repose sur l'utilisation de l'énergie thermique, qui est libérée lors du frottement. La conception est basée sur des surfaces métalliques situées non proches les unes des autres, mais à une certaine distance. L'espace entre eux est rempli de liquide.
Les pièces du dispositif tournent les unes par rapport aux autres au moyen d'un moteur électrique, le liquide à l'intérieur du boîtier et en contact avec les éléments rotatifs est chauffé.
La chaleur qui en résulte peut être utilisée pour chauffer le liquide de refroidissement. Certaines sources recommandent d’utiliser ce liquide directement pour le système de chauffage. Le plus souvent, un radiateur ordinaire est fixé à la pompe fabriquée par Frenette.
En qualité système de chauffage moyen de chauffage Les experts recommandent fortement d'utiliser de l'huile, pas de l'eau.
Pendant le fonctionnement de la pompe, ce fluide a tendance à chauffer beaucoup. L'eau dans de telles conditions peut simplement bouillir. La vapeur chaude dans un espace confiné crée une pression excessive, ce qui entraîne généralement une rupture du tuyau ou du corps. L'utilisation de l'huile dans une telle situation est beaucoup plus sûre, car son point d'ébullition est beaucoup plus élevé.
Pour la fabrication de la pompe à chaleur Frenett, vous avez besoin d’un moteur, d’un radiateur, de plusieurs tuyaux, d’acier. vanne papillon, disques en acier, tige en métal ou en plastique, cylindre et écrou en métal ensemble (+)
Il existe un avis selon lequel l'efficacité d'un tel générateur de chaleur dépasse 100% et peut même être de 1000%. Du point de vue de la physique et des mathématiques, cette affirmation n’est pas tout à fait correcte.
L'efficacité reflète la perte d'énergie dépensée non pas pour le chauffage, mais pour le fonctionnement réel de l'appareil. Au contraire, les affirmations phénoménales du rendement incroyablement élevé de la pompe Frenett reflètent son efficacité, qui est vraiment impressionnante. Le coût de l’électricité pour le fonctionnement de l’appareil est négligeable, mais la quantité de chaleur qui en résulte est très perceptible.
Chauffer le liquide de refroidissement à la même température en utilisant des éléments chauffants pour le chauffage, par exemple, nécessiterait une quantité d'électricité beaucoup plus importante, peut-être dix fois plus. Un appareil de chauffage domestique avec une telle consommation d'électricité ne chaufferait même pas.
Pourquoi tous les locaux résidentiels et industriels ne sont-ils pas équipés de tels dispositifs? Les raisons peuvent être différentes.
Tout d'abord, l’eau est un liquide de refroidissement plus simple et plus pratique que l’huile. Il ne chauffe pas à des températures aussi élevées et il est plus facile d'éliminer les effets des fuites d'eau que d'éliminer l'huile renversée.
DeuxièmementAu moment de l'invention de la pompe Frenetta, le système de chauffage centralisé existait déjà et fonctionnait avec succès. Le démonter pour le remplacer par des générateurs de chaleur serait trop coûteux et causerait beaucoup de désagréments, de sorte que personne n'a même envisagé sérieusement cette option. Comme dit le proverbe, le meilleur est l'ennemi du bien.
Instructions pour utiliser l'appareil
Il convient de noter que des variantes de la pompe d'Evgeny Frenett utilisant de l'eau comme agent de refroidissement existent toujours. Mais ce sont généralement de grands modèles industriels utilisés dans des entreprises spécialisées.
Le fonctionnement de tels dispositifs est strictement contrôlé à l'aide de dispositifs spéciaux. Fournir un niveau de sécurité similaire à la maison est presque impossible.
Schéma général d'un générateur de chaleur industriel développé par les scientifiques de Khabarovsk: 1 - capacité; 2 - entrée; 3 - sortie; 4 - chauffe-eau; 5 - arbre de roulement. L'eau est utilisée comme liquide de refroidissement.
La version la plus populaire de la pompe Frenett, qui utilise de l'eau plutôt que de l'huile comme caloporteur, est un dispositif développé par des scientifiques de Khabarovsk: Nazyrova Natalia Ivanovna, Leonov Mikhail Pavlovich et Syar Alexander Vasilievich. Dans cette conception de champignon, l'eau est spécialement bouillie et transformée en vapeur.
Ensuite, la force réactive de la vapeur est utilisée pour augmenter la vitesse de déplacement du fluide caloporteur à travers les canaux de pompe à 135 m / min. En conséquence, les coûts énergétiques liés au déplacement du liquide de refroidissement sont minimes et le retour sous forme d’énergie thermique est très élevé.
Cependant, une telle unité doit être extrêmement durable et son travail doit être surveillé en permanence pour éviter les accidents.
Que faire s'il est censé organiser le chauffage d'une grande pièce ou de toute une maison à l'aide d'une pompe Frenett? L'eau est un caloporteur traditionnel, la plupart des systèmes de chauffage sont conçus spécifiquement pour elle. Oui, et le remplissage de tout le système de chauffage avec une huile liquide appropriée peut être une entreprise coûteuse.
Ce problème est résolu très simplement. Il est également nécessaire de construire un échangeur de chaleur conventionnel dans lequel l'huile chauffée chauffera l'eau circulant dans le système de chauffage. Dans le même temps, de la chaleur sera perdue, mais l’effet global restera assez perceptible.
La pompe à chaleur Frenett peut être utilisée avec succès en combinaison avec des systèmes de chauffage par le sol. Mais au lieu de l'eau dans les tuyaux doivent verser de l'huile liquide
Une idée intéressante serait d’utiliser une pompe Frenett en conjonction avec système de chauffage par le sol. Le liquide de refroidissement est ensuite autorisé dans des tuyaux en plastique étroits posés dans une chape en béton.
Un tel système de chauffage fonctionne de la même manière qu'un sol conventionnel chauffé à l'eau. Bien entendu, un projet de ce type ne peut être mis en œuvre que dans une maison privée, son utilisation étant autorisée exclusivement pour les immeubles de grande hauteur. plancher chauffant électrique.
Un moyen pratique et pratique d’utiliser un tel appareil consiste à chauffer une petite pièce: un garage, une remise, atelier, etc. La pompe Frenetta vous permet de résoudre rapidement et efficacement le problème du chauffage autonome dans de telles conditions. endroits.
Le coût de l’électricité pour son travail est faible comparé à l’effet thermique qui en résulte, et la construction d’une telle unité n’est pas difficile avec les matériaux les plus simples.
Options de conception de pompe Frenett
Eugene Frenett a non seulement inventé le dispositif, qui porte son nom, mais l’a également amélioré à plusieurs reprises, en proposant de nouvelles versions plus efficaces du dispositif.
Dans la toute première pompe, brevetée par l'inventeur en 1977, seuls deux cylindres étaient utilisés:
- en plein air - un cylindre creux plus grand que le diamètre et dans un état statique
- interne - Le diamètre du réservoir est légèrement inférieur aux dimensions de la cavité du cylindre extérieur.
Dans l’espace étroit résultant entre les parois des deux cylindres, l’inventeur a versé de l’huile liquide. Bien entendu, la partie de la structure dans laquelle ce fluide caloporteur était placé a été soigneusement scellée pour éviter les fuites d’huile.
Ceci est un schéma de la toute première version de la pompe à chaleur Frenett. L'arbre tournant est situé horizontalement, le liquide de refroidissement est placé dans un espace étroit entre les deux cylindres en fonctionnement
Le cylindre intérieur est relié à l'arbre du moteur de manière à assurer sa rotation rapide par rapport au grand cylindre fixe. Un ventilateur avec roue a été placé à l'extrémité opposée de la structure.
Pendant le fonctionnement, l'huile était chauffée et la chaleur transférée dans l'air environnant le dispositif. Le ventilateur permettait de répandre rapidement de l'air chaud dans tout le volume de la pièce.
Étant donné que cette structure était très fortement chauffée, elle était dissimulée dans un étui de protection, pour une utilisation pratique et sûre. Bien entendu, des trous pour la circulation de l'air ont été pratiqués dans le boîtier.
Un thermostat, grâce auquel le fonctionnement de la pompe Frenett pourrait être automatisé dans une certaine mesure, constituait un ajout utile à la conception.
L'axe central d'un tel modèle de pompe à chaleur est situé verticalement. Le moteur est en bas, puis les cylindres imbriqués les uns dans les autres sont installés et le ventilateur est en haut. Plus tard, un modèle est apparu avec un axe central horizontal.
Un modèle de pompe à chaleur Frenett avec un arbre rotatif orienté horizontalement a été utilisé avec un radiateur de chauffage à l'intérieur duquel l'huile chauffée circulait (+)
Un tel dispositif a d'abord été utilisé en association, non pas avec un ventilateur, mais avec un radiateur de chauffage. Le moteur est placé sur le côté et l’arbre du rotor traverse un tambour rotatif et sort à l’extérieur.
Il n'y a pas de ventilateur dans ce type d'appareil. Le liquide de refroidissement de la pompe à travers les tuyaux se dirige vers le radiateur. De même, l'huile chauffée peut être amenée dans un autre échangeur de chaleur ou directement dans les tuyaux de chauffage.
Plus tard, la conception de la pompe à chaleur Frenetta a été modifiée de manière significative. L'arbre du rotor est toujours dans une position horizontale, mais la partie interne était constituée de deux tambours rotatifs et d'une turbine placés entre eux. L'huile liquide est à nouveau utilisée comme vecteur de chaleur.
Dans cette version de la pompe à chaleur Frenett, les deux cylindres tournent côte à côte, ils sont séparés par une turbine de conception spéciale en métal très résistant (+)
Lors de la rotation de cette conception, l’huile est chauffée en plus lorsqu’elle passe par des trous dans la roue, puis pénètre dans la cavité étroite entre les parois du corps de la pompe et son rotor. Ainsi, l'efficacité de la pompe Frenett a été considérablement accrue.
Des petits trous sont pratiqués sur les bords de la roue pour la pompe à chaleur Frenett. Le liquide de refroidissement se réchauffe rapidement et efficacement, en les traversant (+)
Cependant, il est à noter que ce type de pompe n'est pas très adapté à la production domestique. Vous devez d’abord trouver des dessins fiables ou calculer vous-même la conception, ce n’est qu’un ingénieur expérimenté.
Ensuite, vous devez trouver une turbine spéciale avec des trous de taille appropriée. Cet élément de la pompe à chaleur fonctionne avec des charges élevées et doit donc être fabriqué avec des matériaux très durables.
Fabrication indépendante de l'appareil
L’examen des différentes variantes du dispositif de pompage Frenett nous a permis de comprendre que les principes de fonctionnement avec un degré d’efficacité variable peuvent être utilisés dans des constructions de différents types et types. L'idée de base reste la même: un espace étroit entre des éléments métalliques remplis d'huile et une rotation avec un moteur électrique.
Le diagramme montre une variante de la pompe à chaleur Frenett, généralement utilisée pour la fabrication du dispositif. La base de la conception - disques métalliques, séparés par des écrous (+)
À la maison, la pompe Frenette est le plus souvent composée d’une série de plaques métalliques séparées par une lumière étroite.
Pour fabriquer un tel appareil, vous devez préparer le matériel nécessaire:
- cylindre métallique creux;
- un ensemble de disques en acier identiques avec un trou au centre;
- jeu d'écrous d'une hauteur de 6 mm;
- tige d'acier filetée:
- moteur électrique avec un arbre prolongé;
- portant;
- radiateur de chauffage;
- tuyaux de raccordement.
Les tailles de pompe peuvent être plus grandes ou plus petites. Mais la distance entre les disques doit être maintenue exactement - 6 mm. Les écrous standard sont utilisés comme séparateurs et la barre d’acier est le centre de la structure.
Son épaisseur doit correspondre au diamètre de la noix. Si la tige filetée n'était pas à portée de main, il faudrait simplement la couper.
Les disques métalliques de la pompe à chaleur Frenett doivent être légèrement inférieurs au diamètre du corps cylindrique pour assurer une rotation libre et un chauffage plus efficace du liquide de refroidissement.
Évidemment, le trou dans les disques doit être tel qu’ils puissent être librement placés sur la tige axiale. Le diamètre extérieur des disques doit être inférieur de quelques millimètres à celui du corps. S'il n'y a pas d'éléments prêts à l'emploi sous la main, les disques sont découpés indépendamment de la tôle ou confiés ce travail à un retourneur.
Les disques en acier pour la pompe à chaleur Frenett peuvent être coupés à la maison si le bon équipement est disponible.
Le corps cylindrique peut être fabriqué à partir d'un ancien conteneur en métal de configuration appropriée ou peut être soudé à partir de métal. Ajuster et couper un large tuyau en métal.
Les murs sont soudés aux extrémités du cylindre. Le corps doit être scellé pour que l'huile ne coule pas. Des ouvertures supplémentaires doivent être ménagées aux extrémités supérieure et inférieure du boîtier: pour l’entrée et la sortie des tuyaux de chauffage menant au radiateur.
Bien sûr, tous les joints de tuyaux doivent être scellés. Pour les connexions filetées, utilisez des joints spéciaux: ruban FUM, lin, etc. Si décidé utiliser des tuyaux en polypropylène, vous aurez besoin de raccords spéciaux et, éventuellement, d’un fer à souder pour l’installation de tels tuyaux.
Un moteur électrique à haute performance n'est pas nécessaire pour faire fonctionner la pompe Frenett. Un appareil retiré d'un vieil appareil électroménager ou en panne, par exemple d'un ventilateur conventionnel, fera l'affaire.
L'objectif principal du moteur électrique est de faire tourner l'arbre. Une rotation trop rapide peut entraîner un fonctionnement incorrect de l'appareil. Plus la conception tourne rapidement, plus le caloporteur chauffe.
Un petit moteur permettant de faire tourner l’arbre d’une thermopompe Frenett peut être retiré des appareils électroménagers endommagés ou acheté dans un magasin.
Pour pouvoir tourner librement, vous avez besoin d'un roulement approprié de tailles standard. Lorsque tous les éléments sont préparés, vous pouvez commencer à assembler le périphérique. Tout d'abord, un axe central avec roulement est installé sur la partie inférieure à l'intérieur du boîtier. Ensuite, un écrou de séparation est vissé sur l'essieu, puis un disque est inséré, un écrou est à nouveau, un disque à nouveau, etc.
Les disques avec les noix alternent jusqu'à ce que le corps soit rempli au maximum. Même au stade de la préparation, des calculs préliminaires peuvent être faits sur le nombre de disques et de noix nécessaires.
Il est nécessaire d’ajouter l’épaisseur du disque à l’épaisseur de l’écrou (6 mm). La hauteur du corps divisé par cette figure. Le nombre obtenu donnera des informations sur le nombre requis de paires «écrou + disque». Dernière mis la noix.
Une fois que le corps est rempli de ces pièces mobiles, il est rempli d’huile liquide. Peu importe le type d’huile, vous pouvez prendre des minéraux, des graines de coton, du colza ou toute autre huile qui tolère bien la chaleur et ne gèle pas. Après cela, la structure est recouverte du couvercle supérieur et soigneusement brassée.
À ce stade, les tuyaux de radiateur sont déjà généralement fixés aux capots. Pour plus de commodité, lors de l'installation et de la maintenance ultérieures de l'appareil, deux vannes d'arrêt peuvent être installées sur les tuyaux. Vous devez maintenant attacher l’axe de la pompe à chaleur à l’arbre du moteur.
Le système comprend un réseau, vérifie les fuites, évalue les caractéristiques de l'appareil.
Une pompe à chaleur fabriquée par Frenetta peut être raccordée à un radiateur en fonte ou à bilame qui fournira l’effet de chauffage nécessaire.
Si tout est fait correctement, l'axe avec les disques commencera à se dérouler, ce qui réchauffera l'huile à l'intérieur de l'appareil. Le liquide de refroidissement chaud passera par le trou supérieur à travers le tuyau dans le radiateur. L'huile refroidie retournera dans le boîtier de la pompe à chaleur le long du tuyau inférieur pour être réchauffée.
Pour automatiser le système, vous pouvez utiliser un relais spécial avec un capteur thermique, qui fixe la chaleur du corps de la pompe à chaleur et arrête le moteur ou l'allume en tant que de nécessité. Cela évitera une surchauffe du système, des dommages au moteur électrique et augmentera généralement la durée de vie de l'appareil.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Une version intéressante de la pompe Frenetta est présentée dans cette vidéo:
Malheureusement, la pompe Frenetta n’a pas été largement acceptée dans le domaine du chauffage. Un tel dispositif de fabrication industrielle pour les besoins domestiques est difficile à trouver dans les magasins d'électroménagers pour la maison. Mais de nombreux artisans ont utilisé avec succès les travaux de ce scientifique et les ont appliqués dans leurs habitations, leurs bains, leurs garages, etc.
C’est peut-être vous-même qui vous êtes faits vous-même, qui avez réussi à incarner l’idée de Frenett? S'il vous plaît partagez votre expérience - laissez des commentaires sur l'article et ajoutez des photos de vos produits. Le formulaire de contact est situé ci-dessous.
