Os fãs de consertos sempre encontrarão o uso de sua própria força, paciência e materiais residuais. Dos componentes quase gratuitos, eles constroem facilmente uma coisa muito útil na vida cotidiana.
Por exemplo, eles podem fazer uma bomba de calor Frenett eficaz com suas próprias mãos, sem gastar nada. Mas eles vão reabastecer seus conhecimentos e habilidades, e isso é inestimável, certo?
As informações fornecidas ajudarão a entender o princípio da unidade. Com a nossa ajuda, você pode decidir sobre o design e descobrir como o modelo é feito. Instruções claras para a produção deste tipo de bomba de calor fornecerão assistência efetiva a artesãos domésticos independentes.
Nós fornecemos recomendações práticas para a produção de produtos caseiros produtivos e dicas sobre o funcionamento de tais equipamentos.
Conteúdo do artigo:
- Princípio de funcionamento do aparelho
- Instruções para usar o dispositivo
- Opções de Design de Bomba Frenett
- Fabrico independente do aparelho
- Conclusões e vídeos úteis sobre o tema
Princípio de funcionamento do aparelho
Aqueles que entraram em contato com questões de aquecimento econômico, o nome bomba de calor é bem conhecido. Especialmente quando combinado com termos como “terra-água”, “Água de Água”ou “Ar-água” etc.
Essa bomba de calor com um dispositivo Frenett não tem quase nada em comum. Além do nome e do resultado final na forma de energia térmica, que eventualmente é usada para aquecimento.
As bombas de calor que operam no princípio de Carnot são muito populares tanto como uma maneira economicamente eficiente de organizar o aquecimento quanto como um sistema ambientalmente seguro.
A operação de tal complexo de dispositivos está associada ao acúmulo de energia de baixo potencial contida na recursos naturais (terra, água, ar) e convertendo-a em energia térmica com alta potencial.
A invenção de Eugene Frenetta é organizada e funciona de forma completamente diferente.
Galeria de Imagens
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Sistema de geração de calor desenvolvido por E. Frenett, não pode ser incondicionalmente atribuído à classe de bombas de calor. Por design e recursos tecnológicos este aquecedor
A unidade não usa fontes de energia geo ou helio no seu trabalho. O óleo de transferência de calor dentro dele é aquecido pela força de atrito criada pelos discos de metal rotativos.
O corpo de trabalho da bomba é um cilindro cheio de óleo, dentro do qual o eixo de rotação está localizado. Esta é uma haste de aço equipada com discos paralelos montados após cerca de 6 cm.
A força centrífuga empurra o refrigerante aquecido para dentro da bobina conectada ao dispositivo. Óleo aquecido sai do instrumento no topo da junta. Refrigerante retorna ao fundo
A aparência da bomba de calor Frenetta
Aquecendo o dispositivo durante a operação
Os principais componentes estruturais
O tamanho real de um dos modelos
O princípio de funcionamento deste dispositivo é baseado no uso de energia térmica, que é liberada durante o atrito. O design é baseado em superfícies metálicas localizadas não próximas umas das outras, mas a uma certa distância. O espaço entre eles está cheio de líquido.
Partes do dispositivo giram em relação umas às outras por meio de um motor elétrico, o líquido dentro do gabinete e em contato com os elementos rotativos é aquecido.
O calor resultante pode ser usado para aquecer o refrigerante. Algumas fontes recomendam usar este líquido diretamente para o sistema de aquecimento. Na maioria das vezes, um radiador comum é ligado à bomba auto-suficiente Frenette.
Em qualidade meio de aquecimento do sistema de aquecimento Os especialistas recomendam fortemente o uso de óleo, não de água.
Durante a operação da bomba, esse fluido tende a aquecer muito. A água em tais condições pode simplesmente ferver. O vapor quente em um espaço fechado cria pressão excessiva, e isso geralmente leva à ruptura do tubo ou do corpo. Usar petróleo em tal situação é muito mais seguro, já que seu ponto de ebulição é muito maior.
Para o fabrico da bomba de calor Frenett, precisa de um motor, um radiador, vários tubos, aço Válvula de borboleta, discos de aço, haste de metal ou plástico, cilindro e porca de metal conjunto (+)
Existe uma opinião de que a eficiência de tal gerador de calor excede 100% e pode mesmo ser de 1000%. Do ponto de vista da física e da matemática, essa não é uma afirmação totalmente correta.
A eficiência reflete a perda de energia não gasta no aquecimento, mas na operação real do dispositivo. Em vez disso, as alegações fenomenais da incrivelmente alta eficiência da bomba Frenett refletem sua eficiência, o que é verdadeiramente impressionante. O custo da eletricidade para o funcionamento do dispositivo é insignificante, mas a quantidade de calor resultante é muito perceptível.
Aquecer o refrigerante à mesma temperatura usando elementos de aquecimento para aquecimento, por exemplo, exigiria uma quantidade muito maior de eletricidade, talvez dez vezes mais. Um aquecedor doméstico com tal consumo de eletricidade não aqueceria.
Por que nem todas as instalações residenciais e industriais estão equipadas com esses dispositivos? As razões podem ser diferentes.
Em primeiro lugar, a água é um refrigerante mais simples e mais conveniente do que o óleo. Ele não aquece a temperaturas tão altas, e para eliminar os efeitos de vazamentos de água é mais fácil do que remover o óleo derramado.
Em segundo lugarNa época da invenção da bomba Frenetta, o sistema de aquecimento centralizado já existia e operava com sucesso. Desmontá-lo para substituição por geradores de calor seria muito caro e causaria muitos transtornos, então ninguém considerou essa opção seriamente. Como diz o ditado, o melhor é o inimigo do bem.
Instruções para usar o dispositivo
Vale a pena notar que ainda existem variações da bomba por Evgeny Frenett usando água como refrigerante. Mas geralmente são grandes modelos industriais usados em empresas especializadas.
O funcionamento de tais dispositivos é estritamente controlado com a ajuda de dispositivos especiais. Fornecer um nível semelhante de segurança em casa é quase impossível.
O esquema geral de um gerador de calor industrial desenvolvido por cientistas de Khabarovsk: 1 - capacidade; 2 - entrada; 3 - saída; 4 - aquecedor de água; 5 - eixo do mancal. A água é usada como refrigerante.
A versão mais popular da bomba Frenett, que usa água em vez de óleo como transportador de calor, é um dispositivo desenvolvido por cientistas de Khabarovsk: Nazyrova Natalia Ivanovna, Leonov Mikhail Pavlovich e Syar Alexander Vasilievich. Neste projeto de cogumelo, a água é especialmente fervida e transformada em vapor.
Em seguida, a força reativa do vapor é usada para aumentar a velocidade de movimento do fluido de transferência de calor através dos canais da bomba para 135 m / min. Como resultado, os custos de energia para mover o refrigerante são mínimos e o retorno na forma de energia térmica é muito alto.
No entanto, essa unidade deve ser extremamente durável e seu trabalho deve ser constantemente monitorado para evitar acidentes.
O que fazer se for necessário organizar o aquecimento de uma sala grande ou de uma casa inteira com a ajuda de uma bomba Frenett? A água é um transportador de calor tradicional, a maioria dos sistemas de aquecimento são projetados especificamente para isso. Sim, e preencher todo o sistema de aquecimento com um óleo líquido adequado pode ser um negócio dispendioso.
Este problema é resolvido de forma muito simples. É necessário construir adicionalmente um permutador de calor convencional, no qual o óleo aquecido aquecerá a água que circula através do sistema de aquecimento. Ao mesmo tempo, algum calor será perdido, mas o efeito geral permanecerá bastante perceptível.
A bomba de calor Frenett pode ser usada com sucesso em combinação com sistemas de aquecimento radiante. Mas em vez de água nos tubos precisa derramar óleo líquido
Uma ideia interessante seria usar uma bomba Frenett em conjunto com sistema de aquecimento de piso. O refrigerante é então permitido através de tubos de plástico estreitos colocados em uma mesa de concreto.
Esse sistema de aquecimento funciona da mesma maneira que um pavimento aquecido com água convencional. Naturalmente, um projeto desse tipo só pode ser implementado em uma casa particular, já que é permitido usá-lo exclusivamente em prédios de apartamentos altos. aquecimento de piso elétrico.
Uma maneira prática e conveniente de usar tal dispositivo é aquecer uma pequena sala: uma garagem, um galpão, oficina, etc. A bomba Frenetta permite resolver de forma rápida e eficaz o problema do aquecimento autónomo em lugares.
O custo da eletricidade para o seu trabalho é pequeno comparado com o efeito térmico resultante, e construir tal unidade não é difícil a partir dos materiais mais simples.
Opções de Design de Bomba Frenett
Eugene Frenett não só inventou o dispositivo, em homenagem a ele, mas também repetidamente melhorou, chegando a novas versões mais eficientes do dispositivo.
Na primeira bomba, que o inventor patenteou em 1977, apenas dois cilindros foram usados:
- ao ar livre - um cilindro oco maior que o diâmetro e está em estado estático
- interno - O diâmetro do tanque é ligeiramente menor que as dimensões da cavidade do cilindro externo.
No espaço estreito resultante entre as paredes dos dois cilindros, o inventor despejou óleo líquido. É claro que a parte da estrutura na qual este fluido de transferência de calor foi colocado foi cuidadosamente vedada para evitar vazamento de óleo.
Este é um diagrama da primeira versão da bomba de calor Frenett. O eixo rotativo está localizado na horizontal, o refrigerante é colocado em um espaço estreito entre os dois cilindros de trabalho (+)
O cilindro interno é conectado ao eixo do motor de modo a assegurar sua rápida rotação em relação ao grande cilindro estacionário. Um ventilador com impulsor foi colocado na extremidade oposta da estrutura.
Durante a operação, o óleo foi aquecido e transferido calor para o ar ao redor do dispositivo. O ventilador tornou possível espalhar rapidamente o ar quente em todo o volume da sala.
Uma vez que esta estrutura foi aquecida muito fortemente, por uma questão de uso conveniente e seguro, a estrutura foi escondida em um estojo de proteção. Claro, buracos para circulação de ar foram feitos na carcaça.
Uma adição útil ao projeto foi um termostato, através do qual a operação da bomba Frenett poderia ser automatizada até certo ponto.
O eixo central em tal modelo de bomba de calor está localizado verticalmente. O motor está na parte inferior, depois os cilindros encaixados um no outro e o ventilador está no topo. Mais tarde, um modelo apareceu com um eixo central horizontal.
Um modelo de bomba de calor Frenett com eixo giratório horizontalmente orientado foi usado com um radiador de aquecimento dentro do qual circulou óleo aquecido (+)
Tal dispositivo foi usado pela primeira vez em combinação não com um ventilador, mas com um radiador de aquecimento. O motor é colocado ao lado e o eixo do rotor passa por um tambor rotativo e vai para fora.
Não há ventilador neste tipo de dispositivo. O refrigerante da bomba através dos tubos move-se para o radiador. Da mesma forma, o óleo aquecido pode ser levado para outro trocador de calor ou diretamente para os tubos de aquecimento.
Mais tarde, o design da bomba de calor Frenetta foi significativamente alterado. O eixo do rotor ainda está na posição horizontal, mas a parte interna foi feita de dois tambores rotativos e um impulsor colocado entre eles. O óleo líquido é novamente usado como transportador de calor.
Nesta versão da bomba de calor Frenett, os dois cilindros giram lado a lado, são separados por um impulsor de design especial feito de metal muito forte (+)
Durante a rotação deste projeto, o óleo é aquecido adicionalmente enquanto passa através de furos feitos no impulsor, e então penetram na cavidade estreita entre as paredes da carcaça da bomba e seus rotor. Assim, a eficiência da bomba Frenett foi significativamente aumentada.
Pequenos orifícios são feitos em torno das bordas do impulsor da bomba de calor Frenett. O refrigerante aquece de forma rápida e eficiente, passando por eles (+)
No entanto, vale a pena notar que este tipo de bomba não é muito adequado para a produção doméstica. Primeiro você precisa encontrar desenhos confiáveis ou calcular o projeto sozinho, e isso é apenas um engenheiro experiente.
Então você precisa encontrar um impulsor especial com furos de tamanho adequado. Este elemento da bomba de calor opera a cargas elevadas, por isso deve ser feito de materiais muito duráveis.
Fabrico independente do aparelho
A revisão das variantes de dispositivos da bomba Frenett nos permite entender que os princípios de sua operação com um grau variável de eficiência podem ser usados em construções de vários tipos e tipos. A idéia básica permanece a mesma: um espaço estreito entre elementos metálicos, cheio de óleo e rotação com um motor elétrico.
O diagrama mostra uma variante da bomba de calor Frenett, que é geralmente usada para a auto-fabricação do dispositivo. A base do design - discos de metal, separados por porcas (+)
Em casa, a bomba Frenette é na maioria das vezes feita de uma série de placas de metal separadas por um lúmen estreito.
Para fazer esse dispositivo, você precisa preparar os materiais necessários:
- cilindro de metal oco;
- um conjunto de discos de aço idênticos com um furo no centro;
- conjunto de porcas com uma altura de 6 mm;
- haste de aço roscada:
- motor elétrico com um eixo estendido;
- rolamento;
- radiador de aquecimento;
- tubos de conexão.
Os tamanhos das bombas podem ser maiores ou menores. Mas a distância entre os discos deve ser mantida exatamente - 6 mm. As porcas padrão são usadas como divisores e a barra de aço é o centro da estrutura.
Sua espessura deve corresponder ao diâmetro da porca. Se a haste com rosca não estivesse à mão, teria que ser cortada.
Os discos de metal para a bomba de calor Frenett devem ser ligeiramente menores que o diâmetro do corpo cilíndrico para garantir a rotação livre e um aquecimento mais eficiente do refrigerante
Obviamente, o orifício dos discos deve ser tal que eles possam ser colocados livremente na haste axial. O diâmetro externo dos discos deve ser alguns milímetros menor que o corpo. Se não houver elementos pré-fabricados à mão, os discos são recortados independentemente da chapa metálica ou confiam este trabalho a um torneiro.
Discos de aço para a bomba de calor Frenett podem ser cortados em casa se o equipamento certo estiver disponível.
O corpo cilíndrico pode ser feito de um recipiente de metal antigo de uma configuração adequada ou pode ser soldado de metal. Coloque e apare um tubo de metal largo.
As paredes são soldadas nas extremidades do cilindro. O corpo deve ser selado para que o óleo não vaze. Aberturas adicionais devem ser feitas nas extremidades superior e inferior do gabinete: para a entrada e saída dos tubos de aquecimento que levam ao radiador.
Naturalmente, todas as juntas de tubos devem ser seladas. Para conexões roscadas, use selos especiais: fita FUM, linho, etc. Se decidido use tubos de polipropileno, você precisará de acessórios especiais e, possivelmente, um ferro de solda para a instalação desses tubos.
Um motor elétrico de alto desempenho não é necessário para operar a bomba Frenett. Um dispositivo removido de um eletrodoméstico antigo ou quebrado, por exemplo, de um ventilador convencional, serve.
O objetivo principal do motor elétrico é girar o eixo. Rotação excessivamente rápida pode levar a operação incorreta do dispositivo. Quanto mais rápido o design gira, mais o aquecedor térmico aquece.
Um pequeno motor para girar o eixo de uma bomba de calor Frenett pode ser removido de eletrodomésticos danificados ou comprado em uma loja
Para girar livremente, você precisa de um rolamento adequado de tamanhos padrão. Quando todos os elementos estiverem preparados, você pode começar a montar o dispositivo. Primeiro, um eixo central com um rolamento é instalado na parte inferior dentro do alojamento. Em seguida, uma porca de separação é parafusada no eixo, em seguida, um disco é colocado, uma porca é novamente, um disco novamente e assim por diante.
Discos com nozes alternam até o corpo estar cheio até o topo. Mesmo no estágio de preparação, cálculos preliminares podem ser feitos sobre o número de discos e porcas necessários.
É necessário adicionar a espessura do disco à espessura da porca (6 mm). A altura do corpo dividida por esta figura. O número resultante fornecerá informações sobre o número necessário de pares “nut + disk”. Última definir a porca.
Depois que o corpo é preenchido com essas partes móveis, ele é preenchido com óleo líquido. O tipo de óleo não importa, você pode tomar mineral, semente de algodão, colza ou qualquer outro óleo que tolere calor e não congele. Depois disso, a estrutura é coberta com a tampa superior e cuidadosamente preparada.
Neste ponto, os tubos do radiador já estão normalmente presos às tampas. Por conveniência, durante a instalação e manutenção adicional do dispositivo, duas válvulas de fechamento podem ser instaladas nos tubos. Agora você precisa conectar o eixo da bomba de calor ao eixo do motor.
O sistema inclui uma rede, verifica se há vazamentos, avalia as características do dispositivo.
Uma bomba de calor self-made Frenetta pode ser conectada a um radiador convencional de ferro fundido ou bimetálico que proporcionará o efeito de aquecimento necessário.
Se tudo for feito corretamente, o eixo com os discos começará a se desenrolar, aquecendo o óleo dentro do dispositivo. O refrigerante quente passará pelo orifício superior através do tubo para o radiador. O óleo resfriado retornará ao alojamento da bomba de calor ao longo do tubo inferior para reaquecimento.
Para automatizar o sistema, você pode usar um relé especial com um sensor térmico, que conserta o calor do corpo da bomba de calor e desliga o motor ou o liga como de necessidade. Isso evitará o superaquecimento do sistema, danificará o motor elétrico e geralmente aumentará a vida útil do dispositivo.
Conclusões e vídeos úteis sobre o tema
Uma versão interessante da bomba Frenetta é apresentada neste vídeo:
Infelizmente, a bomba Frenetta não encontrou ampla aceitação no campo do aquecimento. Tal dispositivo de fabricação industrial para as necessidades domésticas é difícil de encontrar em lojas de eletrodomésticos para o lar. Mas alguns artesãos usaram com sucesso o trabalho deste cientista e aplicaram-nos nas suas habitações, banhos, garagens, etc.
Talvez seja você quem é o próprio self-made, que conseguiu incorporar a idéia de Frenett? Por favor, compartilhe sua experiência - deixe comentários sobre o artigo e adicione fotos de seus produtos. Formulário de contato está localizado abaixo.
