Gli appassionati di armeggiare troveranno sempre l'uso della propria forza, pazienza e materiali di scarto. Tra le componenti quasi libere, si costruiscono facilmente una cosa molto utile nella vita di tutti i giorni.
Ad esempio, possono fare una pompa di calore Frenett efficace con le proprie mani, senza spendere nulla. Ma riempiranno le loro conoscenze e abilità, e questo non ha prezzo, giusto?
Le informazioni fornite aiuteranno a comprendere il principio dell'unità. Con il nostro aiuto, puoi decidere il design e scoprire come viene realizzato il modello. Istruzioni chiare per la produzione di questo tipo di pompa di calore forniranno un'assistenza efficace agli artigiani domestici indipendenti.
Forniamo raccomandazioni pratiche per la produzione di prodotti fatti in casa e suggerimenti sul funzionamento di tali apparecchiature.
Contenuto dell'articolo:
- Principio di funzionamento del dispositivo
- Istruzioni per l'uso del dispositivo
- Frenett Pump Design Options
- Fabbricazione indipendente del dispositivo
- Conclusioni e video utili sull'argomento
Principio di funzionamento del dispositivo
Coloro che sono venuti in contatto con problemi di riscaldamento economico, il nome "pompa di calore" è ben noto. Soprattutto se combinato con termini come "terra-acqua", "Acqua-acqua"o "Air-acqua" eccetera
Una tale pompa di calore con un dispositivo Frenett non ha quasi nulla in comune. Oltre al nome e al risultato finale sotto forma di energia termica, che viene infine utilizzata per il riscaldamento.
Le pompe di calore che funzionano secondo il principio di Carnot sono molto popolari sia come modo economicamente efficiente di organizzare il riscaldamento sia come sistema sicuro per l'ambiente.
Il funzionamento di un tale complesso di dispositivi è associato all'accumulo di energia a basso potenziale contenuto in risorse naturali (terra, acqua, aria) e convertendole in energia termica con l'alto potenziale.
L'invenzione di Eugenio Frenetta è organizzata e funziona in modo completamente diverso.
Galleria di immagini
foto del
Sistema di generazione di calore sviluppato da E. Frenett, non può essere attribuito incondizionatamente alla classe di pompe di calore. Dalla progettazione e dalle caratteristiche tecnologiche questo riscaldatore
L'unità non usa fonti di energia geo-o-elio nel suo lavoro. L'olio di scambio termico al suo interno è riscaldato dalla forza di attrito creata dalla rotazione dei dischi metallici.
Il corpo di lavoro della pompa è un cilindro pieno d'olio, all'interno del quale si trova l'asse di rotazione. Questa è una barra d'acciaio dotata di dischi paralleli montati dopo circa 6 cm.
La forza centrifuga spinge il refrigerante riscaldato nella bobina attaccata al dispositivo. L'olio riscaldato esce dallo strumento nella parte superiore del giunto. Il liquido di raffreddamento ritorna in basso
L'aspetto della pompa di calore Frenetta
Riscaldare il dispositivo durante il funzionamento
I principali componenti strutturali
La dimensione effettiva di uno dei modelli
Il principio di funzionamento di questo dispositivo si basa sull'uso dell'energia termica, che viene rilasciata durante l'attrito. Il design è basato su superfici metalliche non vicine tra loro, ma ad una certa distanza. Lo spazio tra di loro è pieno di liquido.
Parti del dispositivo ruotano l'una rispetto all'altra per mezzo di un motore elettrico, il liquido all'interno della cassa e in contatto con gli elementi rotanti viene riscaldato.
Il calore risultante può essere utilizzato per riscaldare il liquido di raffreddamento. Alcune fonti consigliano di utilizzare questo liquido direttamente per il sistema di riscaldamento. Molto spesso, un normale radiatore è collegato alla pompa auto-prodotta da Frenette.
In qualità mezzo di riscaldamento del sistema di riscaldamento Gli esperti raccomandano vivamente di usare olio, non acqua.
Durante il funzionamento della pompa, questo fluido tende a riscaldarsi molto. L'acqua in tali condizioni può semplicemente bollire. Il vapore caldo in uno spazio chiuso crea una pressione eccessiva e questo di solito porta alla rottura del tubo o del corpo. Usare l'olio in una tale situazione è molto più sicuro, dal momento che il suo punto di ebollizione è molto più alto.
Per la produzione della pompa di calore Frenett, è necessario un motore, un radiatore, diversi tubi, acciaio valvola a farfalla, dischi in acciaio, asta in metallo o plastica, cilindro metallico e dado set (+)
Si ritiene che l'efficienza di un tale generatore di calore superi il 100% e possa persino essere del 1000%. Dal punto di vista della fisica e della matematica, questa non è una dichiarazione completamente corretta.
L'efficienza riflette la perdita di energia spesa non sul riscaldamento, ma sul funzionamento effettivo del dispositivo. Piuttosto, le affermazioni fenomenali dell'efficienza incredibilmente elevata della pompa Frenett riflettono la sua efficienza, che è davvero impressionante. Il costo dell'elettricità per il funzionamento del dispositivo è trascurabile, ma la quantità del calore risultante è molto evidente.
Il riscaldamento del refrigerante alla stessa temperatura utilizzando elementi riscaldanti per il riscaldamento, ad esempio, richiederebbe una quantità molto maggiore di elettricità, forse dieci volte di più. Un riscaldatore domestico con un tale consumo di elettricità non si riscalda nemmeno.
Perché non tutti i locali residenziali e industriali sono dotati di tali dispositivi? Le ragioni possono essere diverse.
in primo luogo, l'acqua è un refrigerante più semplice e più conveniente dell'olio. Non riscalda a temperature così elevate e per eliminare gli effetti delle perdite d'acqua è più facile che rimuovere l'olio fuoriuscito.
in secondo luogo, al momento dell'invenzione della pompa Frenetta, il sistema di riscaldamento centralizzato esisteva già e funzionava con successo. Smontarlo per la sostituzione con i generatori di calore sarebbe troppo costoso e causerebbe un sacco di disagi, quindi nessuno ha considerato seriamente questa opzione. Come dice il proverbio, il migliore è il nemico del bene.
Istruzioni per l'uso del dispositivo
Vale la pena notare che esistono ancora variazioni della pompa di Evgeny Frenett che utilizza l'acqua come refrigerante. Ma di solito si tratta di grandi modelli industriali che vengono utilizzati in imprese specializzate.
Il funzionamento di tali dispositivi è strettamente controllato con l'aiuto di dispositivi speciali. Fornire un livello simile di sicurezza a casa è quasi impossibile.
Lo schema generale di un generatore di calore industriale sviluppato dagli scienziati di Khabarovsk: 1 - capacità; 2 - ingresso; 3 - presa; 4 - scaldabagno; 5 - albero del cuscinetto. L'acqua è usata come refrigerante.
La versione più popolare della pompa Frenett, che utilizza acqua anziché olio come vettore di calore, è un dispositivo sviluppato da scienziati di Khabarovsk: Nazyrova Natalia Ivanovna, Leonov Mikhail Pavlovich e Syar Alexander Vasilyevich. In questo design a forma di fungo, l'acqua viene appositamente bollita e trasformata in vapore.
Quindi la forza reattiva del vapore viene utilizzata per aumentare la velocità di movimento del fluido termovettore attraverso i canali della pompa a 135 m / min. Di conseguenza, i costi energetici per lo spostamento del refrigerante sono minimi e il rendimento sotto forma di energia termica è molto alto.
Tuttavia, tale unità deve essere estremamente resistente e il suo lavoro deve essere costantemente monitorato per evitare incidenti.
Cosa fare se si suppone che organizzi il riscaldamento di una grande stanza o di un'intera casa con l'aiuto di una pompa Frenett? L'acqua è un vettore di calore tradizionale, la maggior parte dei sistemi di riscaldamento sono progettati specificamente per questo. Sì, e riempire l'intero sistema di riscaldamento con un olio liquido adatto può essere un affare costoso.
Questo problema è risolto molto semplicemente. È necessario inoltre costruire uno scambiatore di calore convenzionale, in cui l'olio riscaldato riscalda l'acqua che circola attraverso l'impianto di riscaldamento. Allo stesso tempo, un po 'di calore sarà perso, ma l'effetto complessivo rimarrà abbastanza evidente.
La pompa di calore Frenett può essere utilizzata con successo in combinazione con sistemi di riscaldamento a pavimento. Ma al posto dell'acqua nelle tubature è necessario versare olio liquido
Un'idea interessante sarebbe quella di utilizzare una pompa Frenett in combinazione con sistema di riscaldamento a pavimento. Il liquido di raffreddamento è quindi consentito attraverso strette tubazioni di plastica posate su un massetto di cemento.
Un tale sistema di riscaldamento funziona allo stesso modo di un tradizionale pavimento riscaldato ad acqua. Ovviamente, un progetto di questo tipo può essere implementato solo in una casa privata, poiché è consentito l'uso esclusivo di grattacieli. riscaldamento a pavimento elettrico.
Un modo pratico e conveniente per utilizzare un dispositivo del genere è riscaldare una piccola stanza: un garage, un capannone, laboratorio, ecc. La pompa Frenetta consente di risolvere il problema del riscaldamento autonomo in modo rapido ed efficace luoghi.
Il costo dell'elettricità per il suo lavoro è ridotto rispetto all'effetto termico che ne deriva e costruire una tale unità non è difficile dai materiali più semplici.
Frenett Pump Design Options
Eugene Frenett non solo ha inventato il dispositivo, prende il suo nome, ma lo ha anche ripetutamente migliorato, arrivando con nuove versioni più efficienti del dispositivo.
Nella primissima pompa, che l'inventore brevettò nel 1977, furono usati solo due cilindri:
- esterno - un cilindro cavo più grande del diametro ed è in uno stato statico
- interno - Il diametro del serbatoio è leggermente inferiore rispetto alle dimensioni della cavità del cilindro esterno.
Nello spazio stretto risultante tra le pareti dei due cilindri, l'inventore ha versato olio liquido. Naturalmente, quella parte della struttura in cui è stato posizionato questo fluido termovettore è stata accuratamente sigillata per evitare la fuoriuscita di olio.
Questo è uno schema della primissima versione della pompa di calore Frenett. L'albero rotante si trova in posizione orizzontale, il refrigerante è posto in uno spazio ristretto tra i due cilindri di lavoro (+)
Il cilindro interno è collegato all'albero del motore in modo tale da garantire la sua rotazione rapida rispetto al cilindro grande fisso. Un ventilatore con girante era posizionato all'estremità opposta della struttura.
Durante il funzionamento, l'olio è stato riscaldato e trasferito calore all'aria circostante il dispositivo. Il ventilatore ha permesso di diffondere rapidamente l'aria calda in tutto il volume della stanza.
Dal momento che questa struttura è stata riscaldata abbastanza forte, per motivi di uso conveniente e sicuro, la struttura era nascosta in una custodia protettiva. Naturalmente, nell'involucro sono stati praticati fori per la circolazione dell'aria.
Un'utile aggiunta al design era un termostato, attraverso il quale il funzionamento della pompa Frenett poteva essere automatizzato in una certa misura.
L'asse centrale in tale modello di pompa di calore è posizionato verticalmente. Il motore si trova nella parte inferiore, quindi i cilindri annidati l'uno nell'altro sono installati e la ventola è in cima. Successivamente, un modello apparve con un asse centrale orizzontale.
Un modello di pompa di calore Frenett con un albero rotante orientato orizzontalmente è stato utilizzato con un radiatore di riscaldamento all'interno del quale circolava olio riscaldato (+)
Un tale dispositivo è stato inizialmente utilizzato in combinazione non con un ventilatore, ma con un radiatore di riscaldamento. Il motore è posizionato sul lato e l'albero del rotore passa attraverso un tamburo rotante e esce all'esterno.
Non c'è la ventola in questo tipo di dispositivo. Il liquido di raffreddamento della pompa attraverso i tubi si sposta sul radiatore. Allo stesso modo, l'olio riscaldato può essere portato a un altro scambiatore di calore o direttamente ai tubi di riscaldamento.
Successivamente, il design della pompa di calore Frenetta è stato notevolmente modificato. L'albero del rotore è ancora in posizione orizzontale, ma la parte interna era costituita da due tamburi rotanti e una girante posta tra di loro. L'olio liquido viene nuovamente utilizzato come vettore di calore.
In questa versione della pompa di calore Frenett, i due cilindri ruotano fianco a fianco, sono separati da una speciale ventola di design in metallo molto resistente (+)
Durante la rotazione di questo disegno, l'olio viene ulteriormente riscaldato mentre passa attraverso uno speciale fori fatti nella girante, e quindi penetra nella stretta cavità tra le pareti del corpo pompa e il suo rotore. Pertanto, l'efficienza della pompa Frenett è stata notevolmente aumentata.
Piccoli fori sono fatti intorno ai bordi della girante per la pompa di calore Frenett. Il liquido di raffreddamento si riscalda rapidamente ed efficacemente, passando attraverso di loro (+)
Tuttavia, vale la pena notare che questo tipo di pompa non è molto adatto per la produzione domestica. Per prima cosa è necessario trovare disegni affidabili o calcolare autonomamente il progetto, e questo è solo un ingegnere esperto.
Quindi è necessario trovare una girante speciale con fori di dimensioni adeguate. Questo elemento della pompa di calore funziona a carichi elevati, quindi deve essere realizzato con materiali molto resistenti.
Fabbricazione indipendente del dispositivo
La revisione delle varianti del dispositivo a pompa Frenett ci consente di comprendere che i principi del suo funzionamento con un diverso grado di efficienza possono essere utilizzati nelle costruzioni di vari tipi e tipi. L'idea di base rimane la stessa: uno spazio ristretto tra elementi metallici, pieno di olio e rotazione con un motore elettrico.
Il diagramma mostra una variante della pompa di calore Frenett, che viene solitamente utilizzata per l'auto-fabbricazione del dispositivo. La base del design - dischi metallici, separati da dadi (+)
A casa, la pompa Frenette è spesso composta da una serie di piastre metalliche separate da un lume stretto.
Per realizzare un dispositivo di questo tipo è necessario preparare i materiali necessari:
- cilindro metallico cavo;
- una serie di dischi in acciaio identici con un foro al centro;
- set di dadi con un'altezza di 6 mm;
- barra d'acciaio filettata:
- motore elettrico con un albero esteso;
- cuscinetto;
- radiatore di riscaldamento;
- tubi di collegamento.
Le dimensioni della pompa possono essere maggiori o minori. Ma la distanza tra i dischi dovrebbe essere mantenuta esattamente - 6 mm. I dadi standard sono usati come divisori e la barra d'acciaio è il centro della struttura.
Il suo spessore deve corrispondere al diametro del dado. Se la barra filettata non fosse a portata di mano, sarebbe sufficiente tagliarla.
I dischi metallici per la pompa di calore Frenett devono essere leggermente più piccoli del diametro del corpo cilindrico per garantire una rotazione libera e un riscaldamento più efficiente del liquido di raffreddamento
Ovviamente, il foro dei dischi deve essere tale da poter essere inserito liberamente sull'asta assiale. Il diametro esterno dei dischi dovrebbe essere di alcuni millimetri più piccolo del corpo. Se non ci sono elementi pronti a portata di mano, i dischi vengono tagliati indipendentemente dalla lamiera o affidano questo lavoro a un tornitore.
I dischi in acciaio per la pompa di calore Frenett possono essere tagliati a casa se è disponibile l'attrezzatura giusta.
Il corpo cilindrico può essere realizzato da un vecchio contenitore metallico di una configurazione adatta o può essere saldato dal metallo. Montare e tagliare un tubo di metallo largo.
Le pareti sono saldate alle estremità del cilindro. Il corpo deve essere sigillato in modo che l'olio non coli. Ulteriori aperture dovrebbero essere fatte nelle estremità superiore e inferiore del case: per l'ingresso e l'uscita dei tubi di riscaldamento che conducono al radiatore.
Naturalmente, tutti i giunti dei tubi dovrebbero essere sigillati. Per i collegamenti filettati utilizzare guarnizioni speciali: nastro FUM, lino, ecc. Se deciso utilizzare tubi di polipropilene, avrete bisogno di accessori speciali e, possibilmente, di un saldatore per l'installazione di tali tubi.
Per il funzionamento della pompa Frenett non è necessario un motore elettrico ad alte prestazioni. Un dispositivo rimosso da un elettrodomestico vecchio o rotto, ad esempio, da un ventilatore convenzionale, lo farà.
Lo scopo principale del motore elettrico è quello di ruotare l'albero. Una rotazione eccessivamente rapida può causare un funzionamento errato del dispositivo. Più il disegno ruota velocemente, più il riscaldatore si riscalda.
Un piccolo motore per la rotazione dell'albero di una pompa di calore Frenett può essere rimosso da elettrodomestici danneggiati o acquistato in un negozio
Per ruotare liberamente, è necessario un cuscinetto adatto di dimensioni standard. Una volta preparati tutti gli elementi, è possibile iniziare a assemblare il dispositivo. Innanzitutto, un asse centrale con un cuscinetto è installato nella parte inferiore all'interno dell'alloggiamento. Quindi un dado di separazione viene avvitato sull'assale, quindi viene inserito un disco, di nuovo un dado, di nuovo un disco e così via.
I dischi con i dadi si alternano fino a quando il corpo non viene riempito fino in cima. Anche in fase di preparazione, è possibile eseguire calcoli preliminari sul numero di dischi e dadi richiesti.
È necessario aggiungere lo spessore del disco allo spessore del dado (6 mm). L'altezza del corpo divisa da questa figura. Il numero risultante darà informazioni sul numero richiesto di coppie "dado + disco". Ultimo set il dado.
Dopo che il corpo è stato riempito con queste parti mobili, viene riempito con olio liquido. Il tipo di olio non importa, puoi prendere minerali, semi di cotone, semi di colza o altri oli che tollerano bene il calore e non congelano. Successivamente, la struttura è coperta con il coperchio superiore e accuratamente preparata.
A questo punto, i tubi del radiatore sono già di solito collegati ai coperchi. Per comodità, durante l'installazione e la manutenzione del dispositivo, è possibile installare due valvole di intercettazione sui tubi. Ora è necessario collegare l'asse della pompa di calore all'albero del motore.
Il sistema include una rete, verifica la presenza di perdite, valuta le caratteristiche del dispositivo.
Una pompa di calore autoportante Frenetta può essere collegata a un tradizionale radiatore in ghisa o bimetallico che fornirà l'effetto di riscaldamento necessario.
Se tutto è fatto correttamente, l'asse con i dischi inizierà a rilassarsi, riscaldando l'olio all'interno del dispositivo. Il liquido di raffreddamento caldo si sposta attraverso il foro superiore attraverso il tubo nel radiatore. L'olio raffreddato ritorna all'alloggiamento della pompa di calore lungo il tubo inferiore per il riscaldamento.
Per automatizzare il sistema, è possibile utilizzare un relè speciale con un sensore termico, che fissa il calore del corpo pompa di calore e spegne il motore o lo accende come di necessità. Ciò eviterà il surriscaldamento del sistema, danneggerà il motore elettrico e generalmente aumenterà la durata del dispositivo.
Conclusioni e video utili sull'argomento
Una versione interessante della pompa Frenetta è presentata in questo video:
Sfortunatamente, la pompa Frenetta non ha trovato ampia accettazione nel campo del riscaldamento. Un tale dispositivo di produzione industriale per esigenze domestiche è difficile da trovare nei negozi di elettrodomestici per la casa. Ma alcuni artigiani hanno usato con successo il lavoro di questo scienziato e li hanno applicati nelle loro abitazioni, bagni, garage, ecc.
Forse sei tu che sei l'autodidatta, che è riuscito a incarnare l'idea di Frenett? Per favore condividi la tua esperienza - lascia commenti sull'articolo e aggiungi foto dei tuoi prodotti. Il modulo di contatto si trova sotto.
