Прилагане и изграждане на термопомпа Frenette със собствените си ръце

Термопомпа Frenette: Разкриване или съвети за употреба

Съществуват някои препоръки относно използването на помпи. Не всички ги спазват и се появяват оплаквания, че промишлената или домашната помпа не работи добре и че като цяло уредът е прекалено силен. Следните съвети ще ви бъдат от полза.

Съвети за работа с помпата:

• Използвайте масло като среда за пренос на топлина - това може да бъде рапично, памучно или минерално масло;
• Не използвайте вода за изграждане на помпата, защото тогава в отоплителната система ще има свръхналягане поради отделянето на пара от отоплителната вода;
• Ако направите самата помпа, тъй като електрическият двигател се използва двигателят от всяко старо електрическо устройство, същият вентилатор;
• При такава термопомпа е желателно да се монтира температурен датчик, който отговаря за регулирането на автоматичното включване и изключване на устройството;
• Когато монтирате дисковете към оста в помпата, се уверете, че дисковете запълват цялото пространство.

Специално трябва да се спомене версията с помпа Frenetta, създадена от Александър Василиевич Сярг, Наталия Ивановна Назирова и Михаил Павлович Леонов. Учените от Хабаровск създадоха топлинен генератор, който може да се нарече универсален. Работната част на устройството наподобява гъба; като работна течност се използва вода, която достига точката на кипене и се превръща в пара. Но не бива да се опитвате да си направите такъв генератор у дома, той се използва само в промишлеността.

Съвети за подбор

Закупуването на термопомпа Frenette се препоръчва по-често за големи промишлени организации - тъй като там има нужда от висока мощност. Тя се осигурява от високи температури, което означава, че с инсталацията трябва да се работи внимателно.

Този тип инсталация за частен дом е рядко срещано решение - не е лесно да се намери инсталация в продажба, поради структурната си сложност.

За съжаление, въпреки тази впечатляваща ефективност, той не се е наложил като домашен нагревател - затова не е възможно просто да отидете в някой магазин за климатична техника и да си купите такъв нагревател.

И все пак за дома някои успяват да направят термопомпи Frenette със собствените си ръце.

Направете го лесно и изгодно - разходите за гориво и елементи ще бъдат много по-ниски от очакваните разходи за енергия, генерирана от такова устройство.

Някои майстори изработват термопомпа Frenette, чиито отзиви често се публикуват, като се споделят собствените мнения:

Evgeny, 43 години, Moscow:

Сергей, 39 г., Екатеринбург:

Въпреки че, изглежда, всичко е направено правилно и според чертежа, а нашите хора са грамотни - дори е странно, че не се е получило.

Колегата някак си показа схемата и описанието на помпата Frenette и аз се запалих - имам достатъчно свободно време, малка вила - там, всъщност, и експериментирах.

Какво да кажа - отне ми неочаквано много време да намеря полезна информация - въпреки че има много рисунки и видеоклипове по темата, но някои тънкости все още се пропускат, обръща се внимание само на главното. В резултат на това успях да сглобя устройството - и то работи много ефективно. Но се съмнявам, че обикновен човек, който няма специални познания, може да се справи с такава задача.

Но се съмнявам, че такава задача може да бъде изпълнена от човек без специални познания.

В резултат на това успях да сглобя настройката без затруднения и тя работи много ефективно. Но се съмнявам, че обикновен човек без специални познания може да се справи с такава задача.

Как се сглобява?

На практика най-лесният начин да направите термопомпа Frenette със собствените си ръце е без вентилатор и малък цилиндър. По този начин маслото остава топлоносител.

В големия цилиндър са поставени дузина метални дискове. Именно те ще се въртят, заменяйки малкия цилиндър.

Към устройството е прикрепен радиатор - в него постъпва маслото, охлажда се, като отделя топлина, и се връща към помпата. Затова ще ни е необходимо:

• Цилиндър;
• Метални дискове;
• Фиксиращи елементи (гайки);
• Род;
• Тръби и радиатор;
• Масло - може да бъде всяко техническо масло (рапично, памучно) или минерално масло;
• Двигател (електрически), чийто вал трябва да се удължи.

Както и при оригиналния модел, трябва да се осигури хлабина между големия цилиндър и дисковете - за тази цел диаметърът се изчислява предварително.

В горната и долната част се прави отвор за тръбата, която излиза към радиатора.

Нагрятото в корпуса масло излиза през горния отвор, отдава топлина през радиатора и се връща през долния за допълнително загряване.

При сглобяването на пръта в основата трябва да се монтира лагер - за лесно въртене на дисковете и за намаляване на силата на триене. В противен случай устройството няма да работи толкова добре и ще се развали многократно по-бързо.

Двигателят е подходящ за всякаква необходима мощност за конкретната инсталация. Ако сами изработим помпа Frenette, можем да намерим двигател от стар вентилатор например - той ще се впише добре в дизайна.

За по-голямо удобство към системата могат да се добавят температурни сензори за включване/изключване на двигателя. Това ще направи помпата още по-икономична и рационална при използване, като по този начин ще автоматизира управлението на инсталацията.

След приключване на монтажа на самата конструкция системата трябва да се напълни с масло, след което работният прът трябва да се свърже със задвижването, а входящите и изходящите линии за масло - с линиите, водещи към отоплителния радиатор.

След окончателна проверка на правилното сглобяване системата може да бъде пусната в експлоатация.

Този тип инсталация може да се използва еднакво ефективно както за отопление на сграда, така и на отделно помещение. На практика е установено, че е най-добре да се използва в комбинация със системи за подово отопление.

Такова решение ще осигури достатъчно ефективен отоплителен кръг, за да се справи с ниската температура в помещението.

Как да си направим термопомпа със собствените си ръце от стар хладилник

Преди да започнете да правите термопомпа, трябва да изберете източник на топлина и да определите схемата на работа на инсталацията. Освен компресора ще ви е необходимо и друго оборудване и инструменти.

Рисуване на диаграма и чертежи. За да се инсталира термопомпа, трябва да се направи сондаж, тъй като източникът на енергия трябва да е под земята. Дълбочината на кладенеца трябва да е такава, че температурата на почвата да е поне 5 градуса. Всеки воден басейн също е подходящ за тази цел.

Конструкциите на термопомпите са сходни, така че независимо от източника на топлина може да се използва почти всяка схема, която се намира в мрежата. След избора на схемата трябва да се изготвят чертежи и да се уточнят размерите и точките на свързване на устройствата.

Тъй като е трудно да се изчисли капацитетът на дадена инсталация, могат да се използват средни стойности. Например за жилище с ниски топлинни загуби е необходима отоплителна система с мощност 25 вата на квадратен метър. За сграда с добра изолация този показател е 45 вата на квадратен метър. Ако сградата има достатъчно големи топлинни загуби, мощността на инсталацията трябва да бъде не по-малко от 70 вата на квадратен метър.

Избор на подходящи части. Ако компресорът, изваден от хладилника, е повреден, за предпочитане е да се купи нов. Не е препоръчително да ремонтирате стар компресор, тъй като това може да се отрази неблагоприятно на работата на термопомпата в бъдеще.

Освен това ще са необходими следните части:

• Запечатан контейнер от неръждаема стомана с вместимост 120 литра;
• Пластмасов контейнер с вместимост 90 литра;
• три медни тръби с различен диаметър;
• пластмасови тръби.

За работа с металните части са необходими заваръчен апарат и шлайфмашина.

Сглобяване на компонентите и инсталиране на термопомпата

Първата стъпка е да монтирате компресора на стената с помощта на скоби. Следващата стъпка е работата с кондензатора. Резервоарът от неръждаема стомана трябва да се раздели на две части с помощта на мелница. В една от половините се монтира медна намотка, след което резервоарът трябва да се завари и в него да се направят отвори с резба.

За да направите топлообменник, навийте медна тръба около съда от неръждаема стомана и закрепете краищата на намотките с летвички. Прикрепете водопроводните фитинги към кабелите.

След като компонентите са готови, трябва да се избере термостатичният разширителен вентил. Сглобете сглобката и напълнете системата с фреон (подходящ за тази цел е R-22 или R-422).

Връзка към всмукателното устройство. Видът на устройството и нюансите на връзката с него зависят от схемата:

• "Вода-земя. Колекторът трябва да се монтира под линията на замръзване на земята. Тръбите трябва да са на едно и също ниво.
• "Вода-въздух. Тази система е по-лесна за инсталиране, тъй като не е необходимо да се правят сондажи. Колекторът се монтира в близост до къщата.
• "Вода-вода. Колекторът е изработен от метално-пластмасови тръби и след това е поставен във воден басейн.

Възможно е също така да се инсталира комбинирана отоплителна система за отопление на една къща. В такава система термопомпата работи едновременно с електрическия котел и се използва като допълнителен източник на отопление.

Термопомпата може да се сглоби и самостоятелно. За разлика от закупуването на готов модул, той не изисква големи финансови разходи, а резултатът със сигурност ще бъде приятен.

Как работи устройството

За всеки, който се е сблъсквал с темата за икономично отопление, името "термопомпа" е познато. Особено в съчетание с термини като "подземна вода", "вода-вода", "вода-въздух" и др. Такава термопомпа няма почти нищо общо с устройство Frenette, освен името и крайния резултат под формата на топлинна енергия, която в крайна сметка се използва за отопление.

Термопомпите, базирани на принципа на Карно, са много популярни, както като икономически ефективен начин за организиране на отоплението, така и като екологична система. Работата на такъв набор от устройства е свързана с натрупването на нископотенциална енергия, съдържаща се в природните ресурси (земя, вода, въздух), и превръщането ѝ в топлинна енергия с висок потенциал. Изобретението на Юджийн Френет е проектирано и работи по съвсем различен начин.

Галерия с изображения
Снимка от
Системата за производство на топлина, разработена от Frenette, не може да бъде причислена еднозначно към класа на термопомпите. От гледна точка на дизайна и технологията, това е нагревател.

Устройството не използва гео- или слънчева енергия при работата си. Маслото за пренос на топлина в помпата се нагрява от силата на триене, създавана от въртящите се метални дискове.

Работният елемент на помпата е пълният с масло цилиндър, в който се намира оста на въртене. Представлява стоманен прът, снабден с успоредни дискове, разположени на разстояние около 6 cm един от друг.

Центробежната сила изтласква нагрятата топлинна течност в намотката, свързана с уреда. Нагрятото масло излиза от уреда в горната точка на свързване. Охладената отоплителна среда се връща обратно отдолу

Външен вид на термопомпата Frenette

Загряване на устройството по време на работа

Основни структурни компоненти

Действителни размери на един от моделите

Принципът на действие на това устройство се основава на използването на топлинна енергия, която се освобождава чрез триене. Конструкцията се основава на метални повърхности, разположени не близо една до друга, а на определено разстояние. Пространството между тях е запълнено с течност. Частите се въртят една срещу друга с помощта на електрически двигател, а течността в корпуса, която е в контакт с въртящите се елементи, се нагрява.

Получената топлина може да се използва за нагряване на топлоносителя. Някои източници препоръчват тази течност да се използва директно за отоплителната система. Най-често нормален радиатор е свързан с домашна помпа Frenette. Експертите препоръчват за отоплителна течност да се използва масло, а не вода.

По време на работа на помпата тази охлаждаща течност има тенденция да се нагрява много силно. При такива условия водата може да кипне. Горещата пара създава прекомерно налягане в затвореното пространство и това обикновено води до спукване на тръбите или корпуса. Много по-безопасно е да се използва масло в този случай, тъй като температурата му на кипене е много по-висока.

За направата на термопомпа Frenette се нуждаете от двигател, радиатор, няколко тръби, стоманен вентил, стоманени дискове, метален или пластмасов прът, метален цилиндър и комплект гаечни ключове (+)

Смята се, че ефективността на такъв генератор на топлина надхвърля 100 % и дори може да достигне 1000 %. От гледна точка на физиката и математиката това твърдение не е вярно. Ефективността отразява загубата на енергия, изразходвана не за отопление, а за действителната работа на уреда. Феноменалните твърдения за невероятно високата ефективност на помпата Frenette по-скоро отразяват нейната ефективност, която наистина е впечатляваща.

Разходите за енергия за работата на устройството са незначителни, но количеството произведена топлина е доста осезаемо. Загряването на топлоносителя до същата температура с нагревателен елемент например би изисквало значително повече електроенергия, може би десетки пъти повече. Домашен отоплителен уред с такова количество електроенергия дори не би се нагрял.

Защо такива уреди не са инсталирани във всички жилищни и промишлени сгради? Причините може да са различни. Водата е много по-лесен и удобен топлоносител от маслото. Тя не се нагрява до толкова високи температури и е по-лесно да се почистят течове на вода, отколкото разливи на масло.

Друга причина може да е, че по времето, когато е изобретена помпата Frenette, централизираната отоплителна система вече е била въведена и е функционирала успешно. Демонтажът му, за да се замени с топлинни генератори, би бил твърде скъп и неудобен, така че дори не се обмисляше сериозно. Както се казва, най-доброто е враг на доброто.

Конструктивни характеристики

Класическата конструкция на устройствата се състои от двойка вериги.

Най-важната роля в него играе топлообменникът, който действа като провокиращ фактор.

Външната верига се състои от високопроводими тръби, през които циркулира хладилният агент.

Тази схема има различни местоположения и различни реализации на уреда, но функцията ѝ е една и съща:

Циркулацията на фреон (амоняк) пренася топлината от околната среда към компресора.

Втората верига се състои от:

• компресор (прочетете за пластмасовите маркучи за високо налягане тук);
• изпарител;
• кондензатор;
• редуциращ вентил за налягане.

Хидродинамичната термопомпа се различава от останалите по своята конструкция - устройството се състои от съединител, който прехвърля генерираната енергия към генератор, където течността се нагрява, двигател и генератор на топлина.

Вариации на помпата Frenette

Юджийн Френет не само изобретява устройството, което носи неговото име, но и го усъвършенства отново и отново, като създава все по-ефективни версии на устройството. Първата помпа, патентована от изобретателя през 1977 г., е използвала само два цилиндъра: външен и вътрешен. Кухият външен цилиндър е с по-голям диаметър и е статичен. Диаметърът на вътрешния цилиндър е малко по-малък от кухината на външния цилиндър.

Това е принципната схема на първата версия на термопомпата Frenette. Въртящият се вал е разположен хоризонтално, а охлаждащата течност се намира в тясното пространство между двата работни цилиндъра.

Изобретателят запълва тясното пространство между двете стени на цилиндъра с течно масло. От само себе си се разбира, че частта от конструкцията, в която се намира този течен топлоносител, е внимателно уплътнена, за да се предотврати изтичане на масло.

Вътрешният цилиндър е свързан с вала на двигателя, за да може да се върти бързо спрямо неподвижния голям цилиндър. Вентилатор с работно колело е поставен в противоположния край на конструкцията. По време на работа маслото се нагрява и предава топлина на въздуха около устройството. Вентилаторът позволи на топлия въздух да се разпространи бързо в цялата стая.

Тъй като тази конструкция се нагрява доста силно, с цел удобна и безопасна употреба конструкцията е скрита в защитна обвивка. Разбира се, в корпуса са направени отвори за циркулация на въздуха. Полезна добавка към конструкцията е термостат, с който работата на помпата Frenette може да се автоматизира до известна степен.

Централната ос в този модел на термопомпа е вертикална. Двигателят е разположен в долната част, следван от вложени цилиндри и вентилатора в горната част. По-късно се появява модел с хоризонтална централна ос.

Моделът на термопомпата Frenette с хоризонтално ориентиран въртящ се вал е използван заедно с отоплителен радиатор, в който циркулира нагрято масло.

За първи път това устройство се използва в комбинация с радиатор, а не с вентилатор. Двигателят е разположен отстрани, а валът на ротора преминава през въртящия се барабан и излиза навън. При този тип устройства няма вентилатор. Отоплителната среда се движи от помпата през тръбите към радиатора. По подобен начин загрятото масло може да се насочи към друг топлообменник или директно към отоплителните тръби.

По-късно дизайнът на термопомпата Frenette е значително променен. Валът на ротора оставаше в хоризонтално положение, но вътрешността му се състоеше от два въртящи се барабана с работно колело между тях. Използваната тук среда за пренос на топлина отново е течно масло.

В тази версия на термопомпата Frenette двата цилиндъра се въртят един до друг, разделени от специално проектирано работно колело, изработено от много здрав метал.

При въртенето на тази конструкция маслото се нагрява допълнително, тъй като преминава през специални отвори, направени в работното колело, и след това навлиза в тясната кухина между стените на корпуса на помпата и нейния ротор. По този начин ефективността на помпата Frenette е значително повишена.

По ръбовете на работното колело на термопомпата Frenette се правят малки отвори. Преминавайки през тях, топлоносителят се нагрява бързо и ефективно.

Струва си обаче да се отбележи, че този тип помпи не са много подходящи за приготвяне в домашни условия. Като начало ще трябва да намерите надеждни чертежи или да изчислите сами проекта, което може да направи само опитен инженер. Следващата стъпка е да се намери специално работно колело с отвори с подходящ размер. Този елемент на термопомпата работи при по-високи натоварвания, затова трябва да бъде изработен от много издръжливи материали.

Предимства на самостоятелно изработения климатик

1. Климатик от хладилник спестява много пари

Това е особено важно, когато нито курсът на долара, нито заплатата в Украйна не допринасят за комфортен летен микроклимат

2. Позволява ви да създадете комфортна и прохладна среда на места, където не сте често и където инсталирането на скъп самостоятелен климатик би било твърде скъпо или непрактично, например в селската къща или в офиса.

3. При самостоятелно изработване на климатик от хладилник не е необходимо да избирате модел, да прибягвате до помощта на професионалисти за монтажа на устройството, а също така априори спирате да изисквате специализирано обслужване и евентуален ремонт на техниката.

4. Не е необходимо да се купуват и подменят специални филтри, които обикновено се използват в климатиците и трябва да се сменят от време на време. (А това, между другото, струва доста скъпо). Хладилникът просто не разполага с такъв детайл като филтри.

5. Приятно е да ползвате хладен въздух в горещ летен ден, а е два пъти по-приятно да се разхладите от устройството, създадено от собствените ви ръце. Освен това винаги ще знаете конструкцията на вашия климатик и в случай на повреда ще можете бързо да го поправите сами.