Ljubitelji tinkarjenja bodo vedno našli uporabo v svojih močeh, potrpežljivosti in odpadnih materialih. Iz skoraj brezplačnih sestavnih delov zlahka sestavijo izjemno uporabno stvar v vsakdanjem življenju.
Na primer, lahko izdelajo učinkovito toplotno črpalko Frenett z lastnimi rokami, ne da bi porabili nič. Toda napolnili bodo trgovino z znanjem in zalogo veščin, in to je neprecenljivo, kajne?
Navedene informacije bodo pomagale razumeti načelo delovanja enote. Z našo pomočjo lahko določite zasnovo in ugotovite, kako je model narejen. Jasna navodila za izdelavo tovrstne toplotne črpalke bodo učinkovito pomagala neodvisnim domačim obrtnikom.
Ponujamo praktična priporočila za izdelavo produktivnih domačih izdelkov in nasvete za delovanje takšne opreme.
Načelo delovanja naprave
Tisti, ki pridejo v stik z vprašanji stroškovno učinkovitega ogrevanja, je ime "toplotna črpalka" dobro znano. Še posebej v kombinaciji z izrazi, kot so zemlja-voda, voda-voda ali zrak-voda itd.
Takšna toplotna črpalka z napravo Frenett nima praktično nič skupnega. Poleg imena in končnega rezultata v obliki toplotne energije, ki se na koncu uporablja za ogrevanje.
Toplotne črpalke na osnovi Carnota so zelo priljubljene tako kot stroškovno učinkovit način organiziranja ogrevanja in kot okolju prijazen sistem.
Delovanje takega kompleksa naprav je povezano z akumulacijo nizke potencialne energije, ki jo vsebujejo naravni viri (zemlja, voda, zrak), in njeno pretvorbo v toplotno energijo z velikim potencialom.
Izum Eugena Frenetta je urejen in deluje na povsem drugačen način.
Galerija slik
Fotografija s
Videz toplotne črpalke Frenett
Med delovanjem segrejte napravo
Glavne strukturne komponente
Dejanske dimenzije enega od modelov
Načelo delovanja te naprave temelji na uporabi toplotne energije, ki se sprošča med trenjem. Zasnova temelji na kovinskih površinah, ki se nahajajo ne blizu drug drugega, ampak na določeni razdalji. Prostor med njimi je napolnjen s tekočino.
Deli naprave se medsebojno vrtijo z uporabo elektromotorja, tekočina znotraj ohišja in v stiku z vrtljivimi elementi se segreva.
Nastala toplota se lahko uporablja za ogrevanje hladilne tekočine. Nekateri viri priporočajo uporabo te tekočine neposredno za ogrevalni sistem. Najpogosteje je običajni radiator pritrjen na domačo črpalko Frenett.
Kot hladilno sredstvo za ogrevalni sistem strokovnjaki močno priporočajo uporabo olja, ne vode.
Med delovanjem črpalke se ta tekočina zelo segreje. Voda v takih pogojih lahko preprosto zavre. Vroča para v zaprtem prostoru ustvarja previsok pritisk in to običajno vodi do razpada cevi ali ohišja. Uporaba olja v tej situaciji je veliko varnejša, saj je njegova vrelišče veliko večje.
Za izdelavo toplotne črpalke Frenett boste potrebovali motor, radiator, več cevi, jekleno ključavnico, jeklene diske, kovinsko ali plastično palico, kovinski cilinder in komplet ključev (+)
Obstaja mnenje, da izkoristek takšnega generatorja toplote presega 100% in je lahko celo 1000%. S stališča fizike in matematike to ni povsem pravilna trditev.
Učinkovitost odraža izgubo energije, porabljeno ne za ogrevanje, temveč za dejansko delovanje naprave.Fenomenalne trditve o neverjetno visoki učinkovitosti črpalke Frenett odražajo njeno učinkovitost, kar je res impresivno. Stroški električne energije za delovanje naprave so zanemarljivi, vendar je količina toplote, pridobljena kot rezultat, zelo opazna.
Na primer segrevanje hladilne tekočine na enake temperature s pomočjo grelnega elementa za ogrevanje zahteva bistveno večjo količino električne energije, po možnosti tudi desetine krat več. Gospodinjski grelec s takšno porabo električne energije se sploh ne bi ogreval.
Zakaj vsi stanovanjski in industrijski prostori niso opremljeni s takšnimi napravami? Razlogi so lahko različni.
Prvič, voda je enostavnejši in bolj priročen medij za prenos toplote kot olje. Ne segreva se na tako visokih temperaturah, odpravljanje učinkov puščanja vode pa je lažje kot odstranjevanje razlitega olja.
DrugičV času izumljanja črpalke Frenett je centralni ogrevalni sistem že obstajal in uspešno deloval. Demontaža za zamenjavo s generatorji toplote bi bila predraga in bi povzročila veliko nevšečnosti, zato nihče niti ni resno razmišljal o tej možnosti. Kot pravi, je najboljši sovražnik dobrega.
Priporočila za uporabo instrumentov
Omeniti velja, da različice črpalke Eugene Frenett, ki uporabljajo vodo kot hladilno tekočino, še vedno obstajajo. Toda ponavadi gre za velike industrijske modele, ki se uporabljajo v specializiranih podjetjih.
Delovanje takšnih naprav je strogo nadzorovano s pomočjo posebnih naprav. Zagotoviti podobno raven varnosti doma je skoraj nemogoče.
Splošna shema industrijskega generatorja toplote, ki so ga razvili habarovški znanstveniki: 1 - zmogljivost; 2 - dovodna cev; 3 - odvodna cev; 4 - grelnik vode; 5 - ležajna gred. Voda se uporablja kot nosilec toplote
Najbolj priljubljena različica črpalke Frenett, ki kot toplotni nosilec uporablja vodo in ne nafto, je naprava, ki so jo razvili znanstveniki iz Habarovska: Nazyrova Natalya Ivanovna, Leonov Mikhail Pavlovich in Syarg Alexander Vasilyevich. V tej strukturi v obliki gob se voda posebej segreje in pretvori v paro.
Nato se reaktivna sila pare uporabi za povečanje hitrosti gibanja tekočega hladilnega sredstva vzdolž kanalov črpalke na 135 m / min. Kot rezultat, so stroški energije za premikanje hladilne tekočine minimalni, donos v obliki toplotne energije pa zelo visok.
Vendar mora biti takšen sklop izjemno močan, njegovo delovanje pa je treba nenehno spremljati, da se prepreči nesreča.
Kaj storiti, če naj bi s pomočjo črpalke Frenett organizirali ogrevanje velike sobe ali celotne hiše? Voda je tradicionalni nosilec toplote; večina ogrevalnih sistemov je zasnovanih posebej zanjo. In polnjenje celotnega ogrevalnega sistema s primernim tekočim oljem je lahko drago.
To vprašanje se reši zelo preprosto. Potrebno je dodatno zgraditi običajni toplotni izmenjevalnik, v katerem bo ogrevano olje ogrevalo vodo, ki kroži skozi ogrevalni sistem. Hkrati se bo izgubilo nekaj toplote, vendar bo celoten učinek ostal precej opazen.
Toplotno črpalko Frenett lahko uspešno uporabljamo v kombinaciji s sistemi talnega ogrevanja. Toda namesto vode morate v cevi vliti tekoče olje
Zanimiva ideja bi bila uporaba črpalke Frenett v kombinaciji s sistemom toplega poda. Hkrati je hladilna tekočina dovoljena skozi ozke plastične cevi, položene v betonski estrih.
Tak sistem ogrevanja deluje na enak način kot navadno vodno talno ogrevanje. Seveda je takšen projekt mogoče izvesti le v zasebni hiši, saj je za višinske stanovanjske stavbe dovoljeno le visokogradno električno talno ogrevanje.
Praktičen in priročen način uporabe takšne naprave je ogrevanje majhne sobe: garaža, skedenj, delavnica itd. Frenettova črpalka vam omogoča učinkovito in hitro reševanje problema avtonomnega ogrevanja na takih mestih.
Stroški električne energije za njegovo delovanje so majhni v primerjavi s posledičnim toplotnim učinkom, in zgraditi takšen agregat ni težko iz najpreprostejših materialov.
Možnosti oblikovanja črpalke Frenett
Eugene Frenett ni samo izumil naprave, imenovane po njem, temveč jo je tudi večkrat izboljšal, pri čemer je prišel do novejših in učinkovitejših različic naprave.
V prvi črpalki, ki jo je izumitelj patentiral leta 1977, sta bila uporabljena le dva jeklenka:
- zunanji - votel valj je večjega premera in je v statičnem stanju
- notranjost - premer posode je nekoliko manjši od dimenzij votline zunanjega valja.
Izumitelj je natočil tekoče olje v nastali ozek prostor med stenama dveh jeklenk. Seveda je bil tisti del konstrukcije, v kateri se nahaja ta tekoča hladilna tekočina, skrbno zatesnjen, da se prepreči uhajanje olja.
To je diagram prve verzije toplotne črpalke Frenett. Rotacijska gred je nameščena vodoravno, hladilna tekočina je nameščena v ozkem prostoru med dvema delovnima jeklenkama (+)
Notranji valj je povezan z gredjo motorja tako, da je zagotovljeno njegovo hitro vrtenje glede na nepremični velik valj. Na nasprotnem koncu konstrukcije je bil nameščen ventilator z rotorjem.
Med delovanjem se je olje segrevalo in toploto prenašalo v zrak, ki obdaja napravo. Ventilator omogoča hitro širjenje toplega zraka po prostoru.
Ker se je ta struktura segrela precej močno, je zaradi praktične in varne uporabe konstrukcija skrita v zaščitnem ohišju. Seveda so bile v ohišju narejene odprtine za kroženje zraka.
Koristna dopolnitev zasnove je bil termostat, s katerim je bilo mogoče delo Frenettove črpalke do določene mere avtomatizirati.
Osrednja os v tem modelu toplotne črpalke je nameščena navpično. Motor je nameščen spodaj, nato pa so nameščeni valji, ki se ugnezdijo drug v drugega, zgoraj pa je ventilator. Kasneje se je pojavil model z vodoravno osrednjo osjo.
Uporabljen je bil model toplotne črpalke Frenett z vodoravno usmerjenim vrtljivim jaškom skupaj z radiatorjem za ogrevanje, znotraj katerega kroži ogrevano olje (+)
Bila je takšna naprava, ki se je najprej uporabljala v kombinaciji ne z ventilatorjem, ampak z radiatorjem za ogrevanje. Motor je postavljen na bok, gred rotorja pa gre skozi vrtljiv boben in gre zunaj.
V tej napravi ni ventilatorja. Hladilno sredstvo iz črpalke skozi cevi se premakne na radiator. Na enak način se lahko ogrevano olje odvaja v drug toplotni izmenjevalec ali neposredno v ogrevalne cevi.
Kasneje je bil dizajn toplotne črpalke fresnett bistveno spremenjen. Gred rotorja je še vedno ostala v vodoravnem položaju, toda notranji del je bil izdelan iz dveh vrtljivih bobnov in rotorja, nameščenega med njimi. Tu se tekoče olje spet uporablja kot nosilec toplote.
Pri tej različici toplotne črpalke Frenett se dva cilindra vrtita drug ob drugem, ločujeta ju posebej zasnovana rotorja iz zelo trpežne kovine (+)
Ko se ta zasnova vrti, se olje dodatno segreje, saj gre skozi posebne luknje v rotorju in nato prodre v ozko votlino med stenama ohišja črpalke in njenim rotorjem. Tako se je učinkovitost črpalke Frenett bistveno izboljšala.
Na robovih rotorja so narejene majhne luknje za toplotno črpalko Frenett. Hladilno sredstvo se segreva hitro in učinkovito, skozi njih (+)
Vendar pa velja omeniti, da ta vrsta črpalke ni zelo primerna za proizvodnjo doma. Najprej morate sami najti zanesljive risbe ali izračunati zasnovo in to lahko naredi samo izkušen inženir.
Nato morate najti posebno propeler z luknjami ustrezne velikosti. Ta element toplotne črpalke deluje pri velikih obremenitvah, zato mora biti izdelan iz zelo trpežnih materialov.
Samostojna naprava
Pregled možnosti črpalne naprave Frenett nam omogoča, da razumemo, da se načela njegovega delovanja z eno ali drugo stopnjo učinkovitosti lahko uporabljajo pri načrtovanjih različnih vrst in vrst. Osnovna ideja ostaja enaka: ozek prostor med kovinskimi elementi, napolnjenimi z oljem, in vrtenje z elektromotorjem.
Na diagramu je prikazana različica toplotne črpalke Frenett, ki se običajno uporablja za samostojno izdelavo naprave. Osnova zasnove so kovinski diski, ločeni z maticami (+)
Doma najpogosteje izdelujemo črpalko Fresnett, ki je sestavljena iz niza kovinskih plošč, ločenih z ozkim zavorom.
Za izdelavo takšne naprave morate pripraviti potrebne materiale:
- votel kovinski valj;
- komplet enakih jeklenih diskov z luknjo v sredini;
- set matice višine 6 mm;
- navojna jeklena palica:
- elektromotor s podaljšano gredjo;
- ležaj;
- Radiator;
- povezovalne cevi.
Velikosti črpalk so lahko večje ali manjše. Toda razdaljo med diski je treba vzdrževati točno - 6 mm. Kot delilniki se uporabljajo standardne matice, jeklena palica pa je sredina konstrukcije.
Njegova debelina mora ustrezati premeru matice. Če ni palice z navojem pri roki, jo morate preprosto rezati.
Kovinski diski za toplotno črpalko Frenett morajo biti nekoliko manjši od premera valjastega telesa, da se zagotovi prosto vrtenje in učinkovitejše segrevanje hladilne tekočine
Očitno mora biti luknja v diskih takšna, da jih je mogoče prosto namestiti na osno gred. Zunanji premer diskov naj bo nekaj milimetrov manjši od primera. Če pri roki ni gotovih elementov, se diski razrežejo neodvisno od pločevine ali pa se s tem delom zaupajo stružnici.
Jeklene plošče za toplotno črpalko Frenett lahko razrežete doma, če je na voljo ustrezna oprema
Cilindrično telo je lahko izdelano iz stare kovinske posode ustrezne konfiguracije ali varjeno iz kovine. Primeren je tudi rezanje široke kovinske cevi.
Stene so privarjene na konce cilindra. Ohišje mora biti tesno, da olje ne pušča. Na zgornjem in spodnjem koncu ohišja je treba narediti dodatne luknje: za vstop in izstop iz grelnih cevi, ki vodijo do radiatorja.
Seveda je treba vse spoje cevi zatesniti. Za navojne povezave se uporabljajo posebna tesnila: trak FUM, perilo itd. Če se odločite za uporabo polipropilenskih cevi, boste za pritrditev takšnih cevi potrebovali posebne armature in po možnosti spajkalnik.
Za delovanje črpalke Fresnett ni potreben visoko zmogljiv električni motor. Primerna je naprava, vzeta iz starega ali pokvarjenega gospodinjskega aparata, kot je običajni ventilator.
Glavni namen elektromotorja je vrtenje gredi. Prekomerno hitro vrtenje lahko povzroči nepravilno delovanje naprave. Hitreje kot se struktura vrti, bolj se toplotni nosilec segreje.
Majhen motor za vrtenje gredi toplotne črpalke Frenett lahko odstranite iz poškodovanih naprav ali kupite v trgovini
Da se gred lahko prosto vrti, potrebujete primeren ležaj v standardnih velikostih. Ko so vsi elementi pripravljeni, lahko začnete sestavljati napravo.Najprej je na spodnjem delu znotraj ohišja nameščena osrednja os z ležajem. Nato se na os privije ločilna matica, nato se namesti disk, spet matica, spet disk itd.
Diski z maticami se izmenjujejo, dokler se ohišje ne napolni do vrha. Tudi v fazi priprave je mogoče izdelati predhodne izračune glede števila potrebnih diskov in matic.
Debelino diska je treba dodati debelini matice (6 mm). Višina telesa, deljena s to številko. Rezultatska številka bo podala informacije o potrebnem številu parov "matica + disk". Zadnjo namestite matico.
Ko se ohišje napolni s temi gibajočimi se elementi, se napolni s tekočim oljem. Vrsta olja ni pomembna, lahko vzamete mineralno, bombažno, repično ali katero koli drugo olje, ki dobro prenaša toploto in se ne strdi. Po tem je struktura prekrita z zgornjim pokrovom in nežno pivana.
Na tej točki so cevi za radiatorje običajno že pritrjene na pokrove. Za udobje med nadaljnjo namestitvijo in vzdrževanjem naprave na ceveh lahko namestite dve zapori. Zdaj morate povezati os toplotne črpalke z gredjo motorja.
Sistem je vključen v omrežje, preverite tesnosti, ocenite delovanje naprave.
Izdelano toplotno črpalko Frenett lahko priključimo na običajni litoželezni ali bimetalni radiator, ki bo zagotovil potreben ogrevalni učinek
Če se vse naredi pravilno, se bo os z diski začela vrteti, ogrevanje olja znotraj naprave. Vroči nosilec toplote se bo skozi zgornjo luknjo skozi cev premikal do grelnega radiatorja. Ohlajeno olje se bo vrnilo v telo toplotne črpalke skozi spodnjo cev za ponovno ogrevanje.
Za avtomatizacijo delovanja sistema lahko uporabite poseben rele s temperaturnim senzorjem, ki zazna ogrevanje ohišja toplotne črpalke in izklopi motor ali ga vklopi po potrebi. Tako boste preprečili pregrevanje sistema, poškodbe elektromotorja in kot celoto podaljšali življenjsko dobo naprave.
V tem videu je predstavljena zanimiva različica črpalke Frenett:
Na žalost Frenettova črpalka ni našla širokega priznanja na področju ogrevanja. Takšno napravo za industrijsko proizvodnjo za domačo uporabo je težko najti v trgovinah z gospodinjskimi aparati. Toda mnogi ljudski obrtniki so uspešno uporabljali dosežke tega znanstvenika in jih uporabljali v svojih domovih, savnah, garažah itd.
Morda ste prav vi tisti, ki vam je idejo o Frenettu uspel uresničiti? Delite svoje izkušnje - pustite komentarje na članek in dodajte fotografije svojih izdelkov. Kontaktni obrazec se nahaja spodaj.