Frenetta varmepumpe: design og funktionsprincip + kan du selv samle den?

De, der elsker at pille, vil altid finde brug for deres egen styrke, tålmodighed og spildmaterialer.Af praktisk talt gratis komponenter kan de nemt bygge en yderst brugbar ting i hverdagen.

For eksempel kan de lave en effektiv Frenette varmepumpe med egne hænder uden at bruge noget. Men de vil genopbygge deres viden og færdigheder, og det er uvurderligt, ikke?

De præsenterede oplysninger hjælper dig med at forstå princippet om enhedens drift. Med vores hjælp kan du beslutte dig for designet og lære, hvordan modellen er lavet. Klare instruktioner til produktion af denne type varmepumpe vil give effektiv assistance til uafhængige hjemmehåndværkere.

Vi giver praktiske anbefalinger til fremstilling af produktive hjemmelavede produkter og tips til betjening af sådant udstyr.

Hvordan enheden fungerer

De, der er kommet i kontakt med spørgsmål om omkostningseffektiv opvarmning, er bekendt med navnet "varmepumpe". Især i kombination med udtryk som "land-vand", "vand-vand", eller "luft-vand" og så videre.

Sådan en varmepumpe har praktisk talt intet til fælles med Frenette-apparatet. Bortset fra navnet og slutresultatet i form af termisk energi, som i sidste ende bruges til opvarmning.

Varmepumper, der arbejder efter Carnot-princippet, er meget populære både som en omkostningseffektiv måde at organisere opvarmning på og som et miljøvenligt system.

Driften af ​​et sådant kompleks af enheder er forbundet med akkumulering af lavpotentiel energi indeholdt i naturressourcer (jord, vand, luft) og dens omdannelse til termisk energi med højt potentiale.

Eugene Frenettes opfindelse er designet og fungerer helt anderledes.

Driftsprincippet for denne enhed er baseret på brugen af ​​termisk energi, som frigives under friktion. Designet er baseret på metaloverflader placeret ikke tæt på hinanden, men i en vis afstand. Mellemrummet mellem dem er fyldt med væske.

Dele af enheden roterer i forhold til hinanden ved hjælp af en elektrisk motor, væsken placeret inde i huset og i kontakt med de roterende elementer opvarmes.

Den resulterende varme kan bruges til at opvarme kølevæsken. Nogle kilder anbefaler at bruge denne væske direkte til varmesystemet. Oftest er en almindelig radiator fastgjort til en hjemmelavet Frenette-pumpe.

Som varmesystem kølevæske Eksperter anbefaler kraftigt at bruge olie frem for vand.

Under drift af pumpen har denne væske en tendens til at opvarme meget kraftigt. Vand under sådanne forhold kan simpelthen koge. Varm damp i et lukket rum skaber overtryk, og dette fører normalt til brud på rør eller hus. Det er meget sikrere at bruge olie i denne situation, da dens kogepunkt er meget højere.

For at lave en Frenette varmepumpe skal du bruge en motor, en radiator, nogle rør, en stålspjældventil, stålskiver, en metal- eller plastikstang, en metalcylinder og et møtriksæt (+)

Der er en opfattelse af, at effektiviteten af ​​en sådan varmegenerator overstiger 100% og kan endda være 1000%. Fra et fysik- og matematiksynspunkt er dette ikke et helt korrekt udsagn.

Effektivitet afspejler det energitab, der ikke bruges på opvarmning, men på den faktiske drift af enheden. Tværtimod afspejler de fænomenale påstande om Frenette-pumpens utrolig høje effektivitet dens effektivitet, hvilket er virkelig imponerende. Energiforbruget til drift af enheden er ubetydeligt, men mængden af ​​varme, der genereres som et resultat, er meget mærkbar.

Opvarmning af kølevæsken til de samme temperaturer ved at bruge et varmeelement til opvarmning, for eksempel, ville kræve betydeligt mere elektricitet, måske titusindvis mere. En husholdningsvarmer ville ikke engang varme op ved dette niveau af elforbrug.

Hvorfor er alle bolig- og industrilokaler ikke udstyret med sådanne enheder? Årsagerne kan variere.

for det første, vand er et enklere og mere bekvemt kølemiddel end olie.Det varmer ikke op til så høje temperaturer, og det er nemmere at eliminere konsekvenserne af vandlækager end at rense spildt olie op.

For det andet, da Frenette-pumpen blev opfundet, eksisterede der allerede et centraliseret varmesystem og fungerede med succes. At demontere det for at erstatte det med varmegeneratorer ville have været for dyrt og ville have forårsaget en masse besvær, så ingen overvejede seriøst denne mulighed. Som de siger, det bedste er det godes fjende.

Anbefalinger til brug af enheden

Det er værd at bemærke, at variationer af Eugene Frenette-pumpen, der bruger vand som kølevæske, stadig eksisterer. Men normalt er disse store industrielle modeller, der bruges i specialiserede virksomheder.

Driften af ​​sådanne enheder kontrolleres strengt ved hjælp af specielle instrumenter. Det er næsten umuligt at give et tilsvarende niveau af sikkerhed derhjemme.

Generelt diagram af en industriel varmegenerator udviklet af Khabarovsk-forskere: 1 - kapacitet; 2 — indløbsrør; 3 — udløbsrør; 4 - vandvarmer; 5 - lejeaksel. Vand bruges som kølemiddel

Den mest populære version af Frenette-pumpen, der bruger vand frem for olie som kølevæske, er en enhed udviklet af forskere fra Khabarovsk: Natalya Ivanovna Nazyrova, Mikhail Pavlovich Leonov og Alexander Vasilyevich Syarg. I dette svampeformede design bringes vand specielt i kog og bliver til damp.

Den reaktive kraft af damp bruges derefter til at øge hastigheden for bevægelse af kølevæsken gennem pumpekanalerne til 135 m/min. Som følge heraf er energiomkostningerne til at flytte kølevæsken minimale, og afkastet i form af termisk energi er meget højt.

En sådan enhed skal dog være ekstremt holdbar, og dens drift skal konstant overvåges for at undgå ulykker.

Hvad skal du gøre, hvis du planlægger at bruge en Frenette-pumpe til at opvarme et stort rum eller et helt hus? Vand er et traditionelt kølemiddel; de fleste varmesystemer er designet specielt til det. Og det kan være dyrt at fylde et helt varmesystem med den rigtige flydende olie.

Dette problem kan løses meget enkelt. Det er desuden nødvendigt at bygge en konventionel varmeveksler, hvor den opvarmede olie vil opvarme vandet, der cirkulerer gennem varmesystemet. Noget varme vil gå tabt, men den samlede effekt vil forblive ret mærkbar.

Frenette varmepumpen kan med succes bruges i kombination med vandopvarmede gulvsystemer. Men i stedet for vand skal du hælde flydende olie i rørene

En interessant idé kunne være at bruge en Frenette pumpe i kombination med gulvvarmeanlæg. I dette tilfælde frigives kølevæsken gennem smalle plastrør lagt i en betonafretning.

Dette varmesystem fungerer på samme måde som et konventionelt vandopvarmet gulv. Selvfølgelig kan et projekt af denne type kun implementeres i et privat hus, da højhuse kun må bruge elektrisk gulvvarme.

En praktisk og bekvem måde at bruge en sådan enhed på er at opvarme et lille rum: garage, lade, værksted osv. Frenetta-pumpen giver dig mulighed for effektivt og hurtigt at løse problemet med autonom opvarmning på sådanne steder.

Energiforbruget til dets drift er lille sammenlignet med den resulterende termiske effekt, og det er ikke svært at bygge en sådan enhed af de enkleste materialer.

Frenette pumpe design muligheder

Eugene Frenette opfandt ikke kun enheden opkaldt efter ham, men forbedrede den gentagne gange og kom med nye, mere effektive versioner af enheden.

Den allerførste pumpe, som opfinderen patenterede i 1977, brugte kun to cylindre:

• ydre - den hule cylinder har en større diameter og er i statisk tilstand
• indre — beholderens diameter er lidt mindre end dimensionerne af hulrummet i den ydre cylinder.

Opfinderen hældte flydende olie ind i det resulterende smalle mellemrum mellem væggene på de to cylindre. Selvfølgelig var den del af strukturen, hvori denne kølevæske var placeret, omhyggeligt forseglet for at forhindre olielækager.

Dette er et diagram over den allerførste version af Frenette varmepumpen. Den roterende aksel er placeret vandret, kølevæsken er placeret i et smalt mellemrum mellem to arbejdscylindre (+)

Den indre cylinder er forbundet med elmotorakslen på en sådan måde, at dens hurtige rotation sikres i forhold til den stationære store cylinder. En ventilator med et løbehjul blev placeret i den modsatte ende af strukturen.

Under drift blev olien opvarmet og overført varme til luften omkring enheden. Ventilatoren gjorde det muligt hurtigt at fordele varm luft i hele rummet.

Da dette design blev opvarmet ret kraftigt, af hensyn til bekvem og sikker brug, blev strukturen skjult i et beskyttende etui. Der blev selvfølgelig lavet huller i kabinettet til luftcirkulation.

En nyttig tilføjelse til designet var en termostat, hvormed driften af ​​Frenette-pumpen til en vis grad kunne automatiseres.

Den centrale akse i denne varmepumpemodel er placeret lodret. Motoren er i bunden, så er der indlejrede cylindre, og der er en ventilator på toppen. Senere dukkede en model op med en vandret midterakse.

En Frenette varmepumpemodel med en horisontalt orienteret roterende aksel blev brugt sammen med en varmeradiator, hvori opvarmet olie cirkulerede (+)

Det var denne enhed, der først blev brugt i kombination ikke med en ventilator, men med en varmeradiator. Motoren er placeret på siden, og rotorakslen passerer gennem den roterende tromle og kommer ud.

Denne type enhed har ikke en ventilator. Kølevæsken fra pumpen bevæger sig gennem rør til radiatoren. På lignende måde kan den opvarmede olie overføres til en anden varmeveksler eller direkte ind i varmerørene.

Senere blev designet af frenette varmepumpen ændret markant. Rotorakslen forblev stadig i en vandret position, men den indre del var lavet af to roterende tromler og et pumpehjul placeret mellem dem. Flydende olie bruges igen som kølemiddel her.

I denne version af Frenette varmepumpen roterer to cylindre side om side, de er adskilt af et specialdesignet pumpehjul lavet af meget slidstærkt metal (+)

Når denne struktur roterer, opvarmes olien yderligere, når den passerer gennem specielle huller lavet i pumpehjulet og trænger derefter ind i det smalle hulrum mellem pumpehusets vægge og dets rotor.Dermed blev effektiviteten af ​​Frenette-pumpen øget markant.

Der laves små huller langs kanterne af løbehjulet til Frenette varmepumpen. Kølevæsken opvarmes hurtigt og effektivt, når den passerer gennem dem (+)

Det er dog værd at bemærke, at denne type pumpe ikke er særlig velegnet til at lave derhjemme. Først skal du finde pålidelige tegninger eller selv beregne designet, og kun en erfaren ingeniør kan gøre dette.

Så skal du finde et specielt pumpehjul med huller i den passende størrelse. Dette element i varmepumpen arbejder under øget belastning, så det skal være lavet af meget holdbare materialer.

Selvproduktion af enheden

En gennemgang af designmulighederne for Frenette-pumpen giver os mulighed for at forstå, at principperne for dens drift kan bruges med varierende grader af effektivitet i strukturer af forskellige typer og typer. Den grundlæggende idé forbliver den samme: et smalt mellemrum mellem metalelementer, fyldt med olie og roteret af en elektrisk motor.

Diagrammet viser en version af Frenette varmepumpen, som normalt bruges til selvfremstilling af enheden. Grundlaget for designet er metalskiver adskilt af møtrikker (+)

Herhjemme er Frenette-pumpen oftest lavet, bestående af en række metalplader adskilt af et smalt mellemrum.

For at lave en sådan enhed skal du forberede de nødvendige materialer:

• hul metal cylinder;
• et sæt identiske stålskiver med et hul i midten;
• sæt møtrikker 6 mm høje;
• gevindstålstang:
• elektrisk motor med forlænget aksel;
• leje;
• Radiator;
• forbindelsesrør.

Pumpens dimensioner kan være større eller mindre.Men afstanden mellem skiverne skal opretholdes nøjagtigt - 6 mm. Standardmøtrikker bruges som afstandsstykker, og en stålstang er midten af ​​strukturen.

Dens tykkelse skal svare til møtrikkens diameter. Hvis du ikke har en gevindstang ved hånden, skal du bare skære den over.

Metalskiver til en Frenette varmepumpe skal være lidt mindre end diameteren af ​​den cylindriske krop for at sikre fri rotation og mere effektiv opvarmning af kølevæsken

Det er klart, at hullet i skiverne skal være sådan, at de frit kan sættes på den aksiale stang. Den ydre diameter af skiverne skal være flere millimeter mindre end huset. Hvis der ikke er færdige elementer ved hånden, skæres skiverne ud af metalplader selv, eller arbejdet overlades til en drejer.

Stålskiver til en Frenette varmepumpe kan skæres derhjemme, hvis du har det rigtige udstyr

Det cylindriske legeme kan være lavet af en gammel metalbeholder med en passende konfiguration eller svejset af metal. Et stykke bredt metalrør vil også fungere.

Væggene er svejset til enderne af cylinderen. Huset skal tætnes, så olie ikke lækker. Yderligere huller skal laves i den øvre og nedre ende af huset: til indgang og udgang af varmerør, der fører til radiatoren.

Selvfølgelig skal alle rørforbindelser tætnes. Til gevindforbindelser anvendes specielle tætningsmidler: FUM tape, hør mv. Hvis det besluttes brug polypropylenrør, skal du bruge specielle fittings og muligvis en loddekolbe for at installere sådanne rør.

En højtydende elektrisk motor er ikke nødvendig for at betjene Frenette-pumpen.En enhed fjernet fra et gammelt eller ødelagt husholdningsapparat, såsom en almindelig ventilator, er velegnet.

Hovedformålet med en elektrisk motor er at rotere akslen. For hurtig drejning kan forårsage fejl på enheden. Jo hurtigere strukturen roterer, jo mere opvarmes kølevæsken.

En lille motor til at dreje akslen på en Frenette varmepumpe kan fjernes fra beskadigede husholdningsapparater eller købes i en butik

For at stangen kan rotere frit, har du brug for et passende leje af standardstørrelser. Når alle elementer er forberedt, kan du begynde at samle enheden. Først installeres en central akse med et leje på den nederste del inde i huset. Så skrues afstandsmøtrikken på akslen, så sættes skiven på, møtrikken igen, skiven igen osv.

Skiver med møtrikker skiftes, indtil huset er fyldt til toppen. Selv på forberedelsesstadiet kan du foretage foreløbige beregninger af antallet af nødvendige skiver og møtrikker.

Det er nødvendigt at tilføje tykkelsen af ​​skiven til tykkelsen af ​​møtrikken (6 mm). Divider kroppens højde med denne figur. Det resulterende tal vil give information om det nødvendige antal "møtrik + disk"-par. Møtrikken monteres sidst.

Når huset er fyldt med disse bevægelige dele, fyldes det med flydende olie. Olietypen er ligegyldig; du kan tage mineralolie, bomuldsfrø, raps eller enhver anden olie, der tåler varme godt og ikke hærder. Herefter dækkes strukturen med et toplåg og svejses omhyggeligt.

På dette tidspunkt er radiatorrørene normalt allerede fastgjort til hætterne. For nemheds skyld under yderligere installation og vedligeholdelse af enheden kan der monteres to afspærringsventiler på rørene. Nu skal du fastgøre varmepumpens akse til motorakslen.

Systemet er forbundet til netværket, tilstedeværelsen af ​​lækager kontrolleres, og enhedens driftsegenskaber vurderes.

En selvfremstillet Frenette varmepumpe kan tilsluttes en konventionel støbejerns- eller bimetallisk radiator, som giver den nødvendige varmeeffekt

Hvis alt er gjort korrekt, begynder akslen med skiver at rotere og opvarmer olien inde i enheden. Den varme kølevæske vil bevæge sig gennem det øverste hul gennem røret ind i varmeradiatoren. Den afkølede olie vil vende tilbage til varmepumpehuset gennem nedløbsrøret for at blive genopvarmet.

For at automatisere driften af ​​systemet kan du bruge et specielt relæ med temperaturføler, som registrerer opvarmningen af ​​varmepumpehuset og slukker for motoren eller tænder den efter behov. Dette vil forhindre overophedning af systemet, beskadigelse af den elektriske motor og generelt øge enhedens levetid.

Konklusioner og nyttig video om emnet

En interessant version af Frenette-pumpen præsenteres i denne video:

Desværre har Frenette-pumpen ikke fundet bred accept i varmeindustrien. En sådan industriel enhed til husholdningsbehov er svær at finde i boligforbedringsbutikker. Men mange håndværkere brugte med succes denne videnskabsmands resultater og anvendte dem i deres hjem, badehuse, garager osv.

Måske er du den samme gør-det-selv-person, som formåede at realisere Frenettes idé? Del venligst din oplevelse - skriv kommentarer til artiklen og tilføj billeder af dine produkter. Kontaktformularen findes nedenfor.