Термопомпа Frenette: Конструкция и принцип на действие + мога ли да я изградя сам?

2 Как да направите и инсталирате термопомпа със собствените си ръце?

Термопомпата е осъществима със собствените ви ръце, но трябва да намерите добър компресор.

Като кондензатор може да се използва резервоар от неръждаема стомана с приблизителна вместимост 100 литра. Топлообменникът може да се монтира в малък резервоар от неръждаема стомана или в голям резервоар от неръждаема стомана.

Термопомпата със собствените си ръце - етапите на производство:

1. С помощта на ъглова или Г-образна скоба закрепваме компресора към стената на мястото, където ще бъде поставена термопомпата.
2. Освен това от медни тръби се прави намотка - увиват се около цилиндър с подходяща форма. Уверете се, че стъпката на намотката е еднаква.
3. Резервоарът се разрязва на две, намотката се поставя вътре и след това резервоарът се заварява обратно. По този начин в резервоара се създават няколко входа с резба - в горната и долната част - през които най-външните тръби на серпентината се отвеждат навън.
4. Като изпарител се използва обикновен пластмасов барабан, към който са свързани тръбите на вътрешния кръг (или друг съд със същия обем като резервоара на кондензатора).
5. За транспортиране на загрятата вода се използват обичайните PVC тръби.

Препоръчително е да се обърнете към специалист, който да напълни системата с фреон.

Изработване на термопомпа Френет със собствените ни ръце Трябва да се сдобием със следните материали:

• Стоманен цилиндър (изберете диаметъра в зависимост от мощността на помпата, която ви е необходима за отопление: колкото по-голяма е работната повърхност - толкова по-ефективно ще бъде устройството);
• Стоманени дискове с диаметър 5-10% по-малък от диаметъра на цилиндъра;
• Електрически двигател (най-добре е първоначално да изберете задвижване с удължен вал, тъй като дисковете ще бъдат монтирани на него);
• Топлообменник - всяко техническо масло.

Броят на оборотите, които двигателят може да произведе, определя температурата, до която помпата Frenette може да загрява вода за отопление на дома или басейна. За да може водата в радиаторите да се загрее до 100 градуса, задвижването трябва да осигурява 7500-8000 оборота в минута.

Валът на задвижващия агрегат с лагери е поставен в стоманен цилиндър. Мястото, където валът влиза в цилиндъра, трябва да бъде надеждно уплътнено, тъй като наличието дори на най-малките вибрации бързо извежда механизма от строя.

Работните дискове са монтирани на вала на двигателя. Необходимото разстояние между тях може да се настрои чрез завинтване на гайка след всеки диск. Броят на дисковете се определя в зависимост от дължината на цилиндъра - те трябва да запълват равномерно целия обем на цилиндъра.

Пробийте два отвора в горната и долната част на цилиндъра: горният ще бъде свързан с тръбите за отопление, в които ще постъпва маслото, а долният отвор ще бъде свързан с обратната тръба за връщане на използваното масло от радиаторите.

Цялата конструкция е закрепена към метална рамка. След като устройството е сглобено, цилиндърът се пълни с масло, свързват се тръбните връзки за отопление и връзките се запечатват.

Термопомпа, проектирана в предприятието

Термопомпата Frenette има много висока ефективност, което означава, че може да се използва ефективно във всички отоплителни системи. Той може да се използва за отопление на всички битови помещения, гаражи и жилищни сгради. Освен това компактните му размери го правят отличен избор за отопление на плувен басейн или подово отопление.

Не забравяйте обаче, че при отоплението на плувни басейни и други големи водни резервоари се нуждаете от помпа с достатъчен капацитет, в противен случай просто ще я използвате нецелесъобразно и няма да получите желаните резултати.

2.1 Монтаж на термопомпата

Инсталирането на термопомпи зависи преди всичко от начина, по който е разположен външният кръг.

1. Геотермални термопомпи. При метода на вертикално инсталиране се прави кладенец с дълбочина от 50 до 100 метра, в който се спуска специална сонда. При хоризонтално полагане се прави траншея със същата дължина или се прави изкоп, в който тръбите се полагат успоредно една на друга. Тръбите се полагат в земята на дълбочина метър и половина.
2. Помпи вода-вода: Външният контур е разположен на дъното на езерото и води до термопомпата.
3. Въздух-вода: Устройството с тръбите на външната верига се монтира на покрива или на стената на сградата (на външен вид е трудно да се различи от външната кутия на климатика) и се свързва с термопомпата в помещението.

Как да си направим термопомпа Frenette със собствените си ръце

Класическият дизайн на системата включва ротор и статор (цилиндри с различни размери). В съвременните модификации те са заменени със стоманени дискове. В класическата схема има и вентилатор с гребло. Той насочва топлия въздух към отопляваното помещение. При замяната на ротора и статора със стоманени дискове отпада необходимостта от вентилатор. Той не може да се нарече особено ефективна част от конструкцията, освен това създава шум.

Като топлоносител трябва да се използва натурално масло. Той е термично стабилен и устойчив на окисляване. Това масло е нетоксично и не отделя вредни газове. Друг полезен съвет: снабдете уреда с температурен сензор, за да може да се включва и изключва самостоятелно. И за да спестите от сглобяването и да не купувате нов захранващ елемент, използвайте електродвигателя от стари уреди.

Инструменти и комплект за изработване на собствена помпа

За сглобяването са ви необходими:

• цилиндър;
• електрически двигател с удължен вал;
• тръби и радиатори от отоплителна система;
• захранващ кабел, салници, уплътнения, гайки, съединители;
• стоманени дискове (диаметърът им трябва да е по-малък от диаметъра на цилиндъра).

Важно е да знаете: ефективността на инсталацията зависи от броя на стоманените дискове. Колкото повече имате, толкова по-голяма е ефективността ви.

Сглобяване стъпка по стъпка:

1. Поставете вала на двигателя в цилиндъра. Запечатайте и уплътнете всички части.
2. Поставете дисковете върху вала и ги закрепете с гайки. Колкото по-далеч от стените на цилиндъра монтирате дисковете, толкова по-висока ще бъде ефективността на уреда.
3. Направете два отвора в горната част на конструкцията. Първият ще доставя отоплителната среда, а вторият - маслото от отоплителната система.
4. Свържете тръбите към цилиндъра и кабела към електродвигателя. Налейте масло в цилиндъра.
5. Проверете дали уредът не пропуска. Ако бъдат открити течове, поправете ги с гумени уплътнения или други уплътнения.

Преди да използвате уреда в отоплителна система, изчислете неговата ефективност, която зависи пряко от КПД. В противен случай топлината ще бъде недостатъчна или обратното. Тогава ще трябва да включвате и изключвате помпата през цялото време. Но дори и в този случай има решение - инсталирайте температурен сензор. С него помпата може да се регулира сама без вашата намеса.

Какво го прави различен?

Ръчният нагревател има няколко предимства:

• спестява гориво;
• При поискване можете да изработите печка с произволен размер, който най-добре подхожда на помещението;
• лесен за транспортиране;
• Лесен за използване;
• Влажната фурна може да се използва за готвене. За тази цел по време на строителството от страната на отоплителния уред на страничната стена се монтира тръба.

Когато изработвате капковия нагревател собственоръчно, спазвайте правилата за пожарна безопасност:

• Уредът трябва да бъде разположен в помещение, в което няма течения;
• Съхранявайте запалими предмети далеч от отоплителния уред, за предпочитане в непосредствена близост до него (на около половин метър);
• Не използвайте вода за гасене или охлаждане на нагревателя.

Материали, необходими за изработката на нагревателя:

• Метални листове;
• медна тръба;
• разклонителна тръба;
• гумен маркуч;
• газова бутилка;
• Да се махаме;
• Медицинска горелка.

Основните полезни инструменти са заваръчен апарат, бормашина и скоба.

Използване на стар хладилник

Проектиране на термопомпа от хладилник

Така че, за да сглобите отоплителна система в селска къща, трябва да имате термопомпа.

Днес тези устройства не са евтини, което се дължи на високите технически характеристики и трудоемката работа по сглобяването им. Но ако желаете, можете да сглобите термопомпа със собствените си ръце.

От домашен хладилник може да се направи проста термопомпа. Особеността на техниката е, че тя има два основни компонента на термопомпата - кондензатор и компресор. Това ще позволи значително да се ускори сглобяването на термопомпата с ръце.

Сглобяването на помпата от стар хладилник се извършва по следния начин:

Сглобяване на кондензатора. Елементът е изработен под формата на намотка. В хладилниците той най-често се монтира отзад. Тази добре позната решетка е кондензаторът, с който се разсейва топлината от хладилния агент.
Кондензаторът е монтиран в резервоар, който е изключително издръжлив и издържа на високи температури. За да се избегне повреждането на серпентината по време на монтажа, експертите препоръчват да се отреже съдът и да се монтира кондензаторът в него. След това съдът се заварява.
След това към резервоара се свързва компресор. Почти невъзможно е да се произведе устройството в домашни условия. Затова е по-добре да го вземете от стар хладилник.

Следващото най-добро нещо е да се уверите, че е в добро състояние.
Обикновена пластмасова бъчва може да се използва като изпарител.
След като всички елементи на системата са готови, те се свързват помежду си. За свързване на устройството към отоплителната система се използват пластмасови тръби. Можете да изградите термопомпа от стар домашен хладилник по следния начин

Ако е необходимо да се вкара фреон в системата, ще трябва да извикате майстор, който да направи това. Тази работа може да се извършва само със специално оборудване.

По този начин от стар домашен хладилник може да се създаде термопомпа. Ако е необходимо да се вкара фреон в системата, ще трябва да извикате професионален техник. Такава работа може да се извърши само със специално оборудване.

Предупреждение: Термопомпите от хладилници често се използват за отопление на малки помещения и битови сгради. Това може да бъде гараж или малък навес.

Първият въздуховод ще вкарва въздух във фризера, а вторият ще го изхвърля. Протичат физически процеси, които водят до нагряване на кондензатора.

Може би ще се заинтересувате и от статия за това как да си направите термопомпа Frenette със собствените си ръце.

Можете да прочетете за термопомпите на Igor Savostianov Henk System тук.

Как работи устройството

Тези, които са се сблъсквали с рентабилното отопление, са запознати с наименованието "термопомпа". Особено в комбинация с термини като "подземна вода", "вода-вода", "вода-въздух" и др.

Такава термопомпа няма почти нищо общо с устройство Frenette. Освен името и крайният резултат под формата на топлинна енергия, която в крайна сметка се използва за отопление.

Термопомпите, работещи на принципа на Карно, са много популярни като икономически ефективен начин за организиране на отоплението и като екологична система.

Работата на този комплекс 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 Eugene Frenette е подредено и работи по съвсем различен начин.

Системата за производство на топлина, разработена от Frenette, не може да се определи еднозначно като термопомпа. От гледна точка на дизайна и технологията това е нагревател Устройството не използва гео- или слънчева енергия в своята работа. Топлоносителят в нея се нагрява от силата на триене, създавана от въртящите се метални дискове. Работният орган на помпата е запълнен с масло цилиндър, в който е разположена оста на въртене. Представлява стоманен прът с успоредни дискове на всеки 6 cm. Центробежната сила изтласква нагрятата среда в намотката, прикрепена към уреда. Нагрятата топлинна течност излиза от устройството в най-високата точка на връзката. Охладената среда се връща обратно в серпентината отдолуФренетна термопомпаФренетна термопомпа за загряване при работаОсновни конструктивни елементиОсновни размери на модела

Принципът на действие на това устройство се основава на използването на топлинна енергия, която се освобождава чрез триене. Структурата се основава на метални повърхности, които не са разположени на близко разстояние една от друга, а на известно разстояние. Пространството между тях е запълнено с течност.

Частите се въртят една спрямо друга с помощта на електрически двигател, а течността в корпуса и в контакт с въртящите се елементи се нагрява.

Получената топлина може да се използва за загряване на топлоносителя. Някои източници препоръчват тази течност да се използва директно за отоплителната система. Най-често обикновеният 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 течност се нагрява много силно. При такива условия водата може да кипне. Горещата пара в затворено пространство създава прекомерно налягане и това обикновено води до спукване на тръби или на тялото. Много по-безопасно е да се използва масло, тъй като температурата му на кипене е много по-висока.

За направата на термопомпа Frenette са ви необходими двигател, радиатор, няколко тръби, стоманена дискова врата, стоманени дискове, метален или пластмасов прът, метален цилиндър и комплект гаечни ключове (+).

Съществува общоприетото мнение, че такъв генератор на топлина има коефициент на полезно действие над 100% и дори може да достигне 1000%. От гледна точка на физиката и математиката това твърдение не е правилно.

Ефективността отразява загубите на енергия, изразходвани 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 генерирана топлина е доста осезаемо.

Загряването на топлоносителя до същата температура с нагревателен елемент например би изисквало значително повече електроенергия, може би десет пъти повече. Домашен отоплителен уред с такова количество електроенергия дори не би се нагрял.

Защо всички домове и предприятия не са оборудвани с такива уреди? Причините може да са различни.

Първо, водата е по-прост и по-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.

Второ, по времето, когато е изобретена помпата Frenette, централизираната отоплителна система вече е била въведена и е функционирала успешно. Премахването му с цел замяна с топлинни генератори би било твърде скъпо и неудобно, така че никой дори не е обмислял сериозно този вариант. Както се казва, най-доброто е враг на доброто.

Изолиране на генератор

Схема на свързване на отоплителния уред към отоплителната система.

Първата стъпка е да се направи топлоизолационна обвивка. Вземете лист поцинкована ламарина или тънък алуминий. Изрежете два правоъгълника от този лист, ако правите покривалото на две половини. Или един правоъгълник, но с очакването, че вихровият топлинен генератор на Потапов, който сте сглобили със собствените си ръце, ще се побере в него напълно, след като го направите.

Най-добре е да огънете листа върху тръба с голям диаметър или да използвате напречна греда. Поставете изрязания лист върху него и притиснете с ръка дървен прът върху него. Притиснете ламарината с другата си ръка, така че да се получи леко огъване по цялата ѝ дължина. Натиснете кутията още малко и повторете операцията. Правете това, докато получите цилиндър.

1. Свържете цилиндъра с помощта на ключалката, която калайджиите използват за улуци.
2. Направете капаци за корпуса, като предвидите в тях отвори за свързване на генератора.
3. Увийте изолационния материал около устройството. Използвайте тел или тънки ленти от калай, за да закрепите изолацията.
4. Поставете устройството в корпуса и го затворете с капаци.

Има и друг начин за увеличаване на производството на топлина: за целта трябва да разберете как работи вихровият генератор на Потапов, чиято ефективност може да се доближи до 100 % или повече (няма консенсус защо това е така).

При преминаването на водата през дюзата или джигера на изхода се създава мощен поток, който се удря в противоположния край на устройството. Тя се завихря и поради триенето на молекулите се получава нагряване. Това означава, че чрез поставяне на допълнителна преграда в центъра на този поток може да се увеличи разбъркването на течността в устройството.

Статия по темата: Монтаж на прозорци в рамкова къща: как да го направим правилно?

След като разберете как работи, можете да започнете да изграждате допълнително подобрение. Това ще бъде вихров демпфер, изработен от надлъжни плочи, разположени в два пръстена под формата на стабилизатор на самолетна бомба.

Принципна схема на стационарен топлинен генератор.

Инструменти: заваръчен апарат, ъглошлайф.

Материали: ламарина или лентово желязо, дебелостенна тръба.

Направете два пръстена, широки 4-5 см, от тръба с по-малък диаметър от вихровия генератор на топлина на Потапов. Изрежете равни ленти от металната лента. Дължината им трябва да бъде една четвърт от дължината на тялото на самия топлогенератор. Изберете ширината така, че след сглобяването да остане свободен отвор.

1. Закрепете плочата в скоба. Закачете пръстените от едната и от другата страна на чинията. Заварете плочата към тях.
2. Извадете обработвания детайл от скобата и го завъртете на 180 градуса. Поставете плоча в пръстените и я закрепете в скобата, така че плочите да са обърнати една към друга. По този начин закрепете 6 плочи на равни разстояния.
3. Сглобете вихровия топлинен генератор, като поставите описаното устройство пред дюзата.

Вероятно е възможно този продукт да се подобри допълнително. Например вместо успоредни плочи използвайте стоманена тел, като я навиете на въздушна топка. Или да направите отвори с различен диаметър в плочите. Никъде не се споменава това подобрение, но това не означава, че не трябва да го правите.

Термопомпа Frenette със собствените си ръце, инструкции за монтаж

Самостоятелно сглобяване

Най-практичен в известен смисъл се счита, че е модел на устройството Frenetta без охладител и вътрешен тип цилиндър. Вътре в такова устройство се въртят няколко диска, а топлоносителят е масло. След като достигне до радиатора, маслото преминава през процес на охлаждане и отново се връща в системата.

Процесът на подготовка за сглобяване на отоплителната система.

Между стената на корпуса и въртящата се част трябва да има малка междина.

Затова е важно да има малка разлика между диаметрите на металните дискове и цилиндъра.

Броят на дисковете зависи от размера на устройството, а също и от броя на гайките, които обикновено са с височина шест милиметра.

Що се отнася до средата за пренос на топлина, най-добре е да се използва директно течно масло. Защо? Температурните характеристики на маслото са по-високи. Освен това има и налягане, което се получава от водата. Това може да доведе до увреждане на този вид конструкции, което е крайно неприемливо.

Лагерът е необходим за монтажните работи

Електрическият двигател може да бъде всякакъв вид модел, който може да постигне необходимия брой обороти, например от стар вентилатор.

Как да подобрите работата на сглобената единица?

Препоръчително е да се използва функцията за автоматично включване/изключване на двигателя, която се контролира чрез температурни сензори, прикрепени към корпуса. В този случай употребата ще бъде доста удобна и икономична.

Къде да използвате този тип помпа

Този тип устройства са подходящи за отопление на малки помещения, например стая. За отопление на къщата той може да се използва заедно с подово отопление. Разликата е, че течността циркулира директно през тръбите в замазката. Такава система се регулира от самия температурен сензор, който е монтиран на корпуса на устройството.