Samostatné tepelné čerpadlo Frenette (trecí ohrievač)

Odporúčania na používanie zariadenia

Stojí za zmienku, že stále existujú variácie čerpadla Eugene Frenette využívajúce vodu ako chladiacu kvapalinu. Ale zvyčajne ide o veľké priemyselné modely, ktoré sa používajú v špecializovaných podnikoch. Prevádzka takýchto zariadení je prísne kontrolovaná pomocou špeciálnych zariadení. Zabezpečiť takúto úroveň bezpečnosti doma je takmer nemožné.

Najpopulárnejšou verziou Frenettovej pumpy, ktorá ako chladivo používa skôr vodu ako olej, je zariadenie vyvinuté vedcami z Chabarovska: Nazyrova Natalya Ivanovna, Leonov Michail Pavlovič a Syarg Alexander Vasilyevich. V tejto štruktúre v tvare huby sa voda zámerne privedie do varu a premení sa na paru.

Potom sa jalový výkon pary použije na zvýšenie rýchlosti pohybu teplonosnej kvapaliny cez kanály čerpadla až na 135 metrov za minútu. V dôsledku toho sú náklady na energiu na pohyb chladiacej kvapaliny minimálne a návratnosť vo forme tepelnej energie je veľmi vysoká. Takáto jednotka však musí byť mimoriadne odolná a jej prevádzka musí byť neustále monitorovaná, aby sa predišlo nehode.

Čo robiť, ak má pomocou čerpadla Frenette organizovať vykurovanie veľkej miestnosti alebo celého domu? Voda je tradičné chladivo, väčšina vykurovacích systémov je navrhnutá špeciálne pre ňu. Áno, a naplnenie celého vykurovacieho systému správnym tekutým olejom môže byť nákladná záležitosť.

Tento problém je vyriešený veľmi jednoducho. Je potrebné dodatočne vybudovať klasický výmenník tepla, v ktorom bude zohriaty olej ohrievať vodu cirkulujúcu vykurovacím systémom. V tomto prípade dôjde k strate tepla, ale celkový efekt zostane dosť viditeľný.

Zaujímavým nápadom by bolo použitie čerpadla Frenett v kombinácii so systémom podlahového vykurovania. Súčasne je chladiaca kvapalina povolená cez úzke plastové rúrky uložené v betónovom potere. Takýto vykurovací systém funguje rovnako ako bežná podlaha ohrievaná vodou.Samozrejme, projekt tohto typu je možné realizovať iba v súkromnom dome, pretože pre výškové bytové domy je povolené iba elektrické podlahové kúrenie.

Praktickým a pohodlným spôsobom použitia takéhoto zariadenia je vykurovanie malej miestnosti: garáž, stodola, dielňa atď. Čerpadlo Frenett umožňuje efektívne a rýchlo vyriešiť problém autonómneho vykurovania na takýchto miestach. Náklady na elektrickú energiu na jej prevádzku sú v porovnaní s výsledným tepelným efektom malé a postaviť takúto jednotku z najjednoduchších materiálov nie je ťažké.

5 najlepších výhod pre majiteľov rastlín

Medzi výhody vykurovacích systémov s tepelnými čerpadlami patria:

1. Ekonomická efektívnosť. S nákladmi na 1 kW elektrickej energie môžete získať 3-4 kW tepla. Ide o priemerné ukazovatele, pretože. koeficient premeny tepla závisí od typu zariadenia a konštrukčných prvkov.
2. Environmentálna bezpečnosť. Počas prevádzky tepelného zariadenia sa do prostredia nedostávajú splodiny horenia ani iné potenciálne nebezpečné látky. Zariadenie je bezpečné pre ozón. Jeho použitie vám umožňuje získať teplo bez najmenšieho poškodenia životného prostredia.
3. Všestrannosť aplikácie. Pri inštalácii vykurovacích systémov poháňaných tradičnými zdrojmi energie sa majiteľ domu stáva závislým od monopolistov. Solárne panely a veterné turbíny nie sú vždy nákladovo efektívne. Ale tepelné čerpadlá je možné inštalovať kdekoľvek. Hlavná vec je vybrať správny typ systému.
4. Multifunkčnosť. V chladnom období inštalácie vykurujú dom a v letných horúčavách sú schopné pracovať v režime klimatizácie. Zariadenie sa používa v teplovodných systémoch, napojených na obrysy podlahového vykurovania.
5. Prevádzková bezpečnosť. Tepelné čerpadlá nevyžadujú palivo, počas prevádzky nevypúšťajú toxické látky a maximálna teplota jednotiek zariadenia nepresahuje 90 stupňov. Tieto vykurovacie systémy nie sú nebezpečnejšie ako chladničky.

Neexistujú žiadne ideálne zariadenia. Tepelné čerpadlá sú spoľahlivé, odolné a bezpečné, ale ich cena priamo závisí od výkonu.

Kvalitné vybavenie pre plnohodnotné vykurovanie a zásobovanie teplou vodou domu s rozlohou 80 m2. bude stáť asi 8000-10000 eur. Domáce produkty sú nízkoenergetické, možno nimi vykurovať jednotlivé miestnosti alebo technické miestnosti.

Účinnosť inštalácie závisí od tepelných strát domu. Má zmysel inštalovať zariadenie iba v tých budovách, kde je zabezpečená vysoká úroveň izolácie a miera tepelných strát nie je vyššia ako 100 W / m2.

Tepelné čerpadlá môžu vydržať 30 a viac rokov. Ich použitie je výhodné najmä pri zásobovaní teplou vodou, ako aj v kombinovaných vykurovacích systémoch vrátane podlahového vykurovania.

Zariadenie je spoľahlivé a zriedka sa pokazí

Ak je to domáce, potom je dôležité vybrať si kvalitný kompresor, najlepšie zo všetkých - z chladničky alebo klimatizácie dôveryhodnej značky

Princíp činnosti zariadenia

Tým, ktorí prichádzajú do styku s problematikou hospodárneho vykurovania, je známy názov „tepelné čerpadlo“. Najmä v kombinácii s výrazmi ako „zem-voda“, „voda-voda“ alebo „vzduch-voda“ atď.

Takéto tepelné čerpadlo nemá so zariadením Frenette prakticky nič spoločné. Okrem názvu aj konečný výsledok v podobe tepelnej energie, ktorá sa v konečnom dôsledku využíva na vykurovanie.

Tepelné čerpadlá fungujúce na Carnotovom princípe sú veľmi obľúbené jednak ako nákladovo efektívny spôsob organizácie vykurovania, ale aj ako ekologický systém.

Prevádzka takéhoto komplexu zariadení je spojená s akumuláciou nízkopotenciálnej energie obsiahnutej v prírodných zdrojoch (zem, voda, vzduch) a jej premenou na tepelnú energiu s vysokým potenciálom.

Vynález Eugena Frenette je usporiadaný a funguje úplne iným spôsobom.

Princíp činnosti tohto zariadenia je založený na využití tepelnej energie, ktorá sa uvoľňuje pri trení. Dizajn je založený na kovových povrchoch umiestnených nie blízko seba, ale v určitej vzdialenosti. Priestor medzi nimi je vyplnený kvapalinou.

Časti zariadenia sa navzájom otáčajú pomocou elektromotora, kvapalina vo vnútri puzdra a v kontakte s rotujúcimi prvkami sa zahrieva.

Výsledné teplo sa môže použiť na ohrev chladiacej kvapaliny. Niektoré zdroje odporúčajú použiť túto kvapalinu priamo pre vykurovací systém. Najčastejšie je konvenčný radiátor pripevnený k domácemu čerpadlu Frenett.

Odborníci dôrazne odporúčajú používať ako chladiacu kvapalinu vykurovacieho systému radšej olej než vodu.

Počas prevádzky čerpadla má táto kvapalina tendenciu sa veľmi silne zahrievať. Voda v takýchto podmienkach môže jednoducho vrieť. Horúca para v uzavretom priestore vytvára nadmerný tlak, čo zvyčajne vedie k prasknutiu potrubia alebo puzdra. V takejto situácii je oveľa bezpečnejšie použiť olej, pretože jeho bod varu je oveľa vyšší.

Na výrobu tepelného čerpadla Frenette budete potrebovať motor, chladič, niekoľko potrubí, oceľovú klapku, oceľové kotúče, kov alebo plast sada tyče, kovového valca a matíc (+)

Existuje názor, že účinnosť takéhoto generátora tepla presahuje 100% a môže byť dokonca 1000%. Z pohľadu fyziky a matematiky to nie je úplne správne tvrdenie.

Účinnosť odráža energetické straty vynaložené nie na vykurovanie, ale na skutočnú prevádzku zariadenia. Fenomenálne tvrdenia o neuveriteľne vysokej účinnosti čerpadla Frenette odrážajú jeho účinnosť, ktorá je skutočne pôsobivá. Náklady na elektrickú energiu na prevádzku zariadenia sú zanedbateľné, ale množstvo tepla prijatého v dôsledku toho je veľmi nápadné.

Ohrev chladiacej kvapaliny na rovnaké teploty pomocou vykurovacieho telesa napríklad na vykurovanie by vyžadoval oveľa väčšie množstvo elektriny, možno desaťkrát viac. Ohrievač domácnosti s takouto spotrebou elektriny by ani nezohrial.

Prečo nie sú všetky obytné a priemyselné priestory vybavené takýmito zariadeniami? Dôvody môžu byť rôzne.

Po prvé, voda je jednoduchšie a pohodlnejšie chladivo ako olej. Nezohrieva sa na také vysoké teploty a je jednoduchšie vyčistiť následky úniku vody ako vyčistiť rozliaty olej.

Po druhé, v čase, keď bolo vynájdené čerpadlo Frenette, centralizovaný vykurovací systém už existoval a úspešne fungoval. Jeho demontáž kvôli výmene za generátory tepla by bola príliš nákladná a priniesla by veľa nepríjemností, takže o tejto možnosti nikto ani vážne neuvažoval. Ako sa hovorí, najlepší je nepriateľ dobrého.

Interiér tepelného čerpadla

Klasická tepelné čerpadlo pozostáva z niekoľko komponentov:

• rotor;
• šachta;
• lopatkový ventilátor;
• stator.

Činnosť TNF určuje dvojica valcov - rotor a stator. Stator je zvnútra veľký a prázdny valec a rotor je menej objemný valec inštalovaný v statore. Olej (chladiaca kvapalina) sa naleje do statora, kde sa ohrieva pôsobením rotora. Samotný rotor je poháňaný hriadeľom, na ktorom je inštalovaný lopatkový ventilátor. Ten fúka horúci vzduch do miestnosti, vďaka čomu sa vykonáva funkcia vykurovania.

Interiér tepelného čerpadla

Takto fungovalo prvé tepelné čerpadlo. V budúcnosti sa jeho práca zlepšila. V modernejších modeloch už rotor nebol potrebný - nahradili ho oceľové kotúče. Navyše nie je potrebný lopatkový ventilátor.

Faktory, ktoré zaisťujú vysokú účinnosť tepelného čerpadla:

• chladiaca kvapalina je v uzavretom systéme;
• nie je potrebný výmenník tepla;
• vysoký vykurovací výkon;
• hlavná časť TNF má kónický tvar, ktorý podporuje vznik vákuových zón a zvýšenie teploty.

Výhody inštalácie

Tepelné čerpadlo Frenetta je možné napojiť na systém podlahového vykurovania

Tepelné čerpadlá Frenetta sú v porovnaní s inými jednotkami tohto typu obzvlášť obľúbené. Inštalácia je široko používaná vo vykurovacích systémoch.

Čerpadlo je tiež možné pripojiť k moderným systémom podlahového vykurovania.

Takéto rozšírené používanie tepelného čerpadla sa vysvetľuje skutočnosťou, že má v porovnaní s inými jednotkami veľa výhod.

Tie obsahujú:

• vysoká produktivita;
• ziskovosť;
• schopnosť pracovať v automatickom režime;
• všestrannosť čerpadla;
• jednoduché prispôsobenie pre určité potreby;
• kompaktné rozmery;
• tichý chod a oveľa viac.

Zavedenie nových úprav konštrukcie čerpadla vedie k zlepšeniu jeho technických vlastností.

Tepelné čerpadlá Frenett sú široko používané v rôznych oblastiach. Najčastejšie sú inštalované vo vidieckych domoch. Dôležitou výhodou jednotky je, že ju možno zostaviť ručne.

Tepelné čerpadlo na vykurovanie domu, princíp činnosti

Prevádzka tepelného čerpadla, chladničky a klimatizácie je založená na Carnotovom cykle. Tepelné čerpadlo na vykurovanie odovzdáva teplo zo zóny s nižšou teplotou spotrebiču, kde by mala byť hodnota tohto parametra vyššia. V tomto prípade sa odoberá zvonku, kde sa hromadí, a po niektorých transformáciách ide do domu. Je to prirodzené teplo a nie energia uvoľnená pri spaľovaní tradičného paliva, čo zvyšuje teplotu chladiacej kvapaliny prechádzajúcej potrubím vykurovacieho systému.

V skutočnosti je princíp fungovania čerpadla oveľa komplikovanejší. Zariadenia tejto triedy sa preto často porovnávajú s chladiacimi jednotkami, ktoré pracujú iba v opačnom smere. Všeobecné poradie prevádzky je však rovnaké, napriek tomu, že existuje veľký rozdiel v technickom riešení a účele hlavných častí zariadení. Z tradičného vykurovacieho systému okruh zostavený na tepelnom čerpadle sa líši počtom okruhov a špecifikami ich práce.

Vonkajší okruh je namontovaný mimo súkromného domu. Kladie sa tam, kde sa teplo akumuluje pri ohrievaní povrchov slnečným žiarením alebo z iného dôvodu.Energiu je možné odoberať napríklad zo vzduchu, pôdy, vody. Dokonca aj zo studne, ak je dom na skalnatej pôde alebo existujú obmedzenia na inštaláciu potrubia. Preto existuje niekoľko modifikácií tepelných čerpadiel, napriek tomu, že vykurovanie je organizované podľa rovnakého typu schémy.

Princíp činnosti čerpadla

Vnútorný okruh (nezamieňať s vykurovaním v dome) je geograficky umiestnený v samotnej jednotke. Ochladená chladiaca kvapalina cirkulujúca vo vonkajšom čiastočne zvyšuje svoju teplotu vplyvom prostredia. Prechodom cez výparník odovzdá odobratú energiu chladivu, ktorým je naplnený vnútorný okruh. Ten vďaka svojej špecifickej vlastnosti vrie a prechádza do plynného stavu. Na to stačí nízky tlak a teploty nad -5°C. To znamená, že kvapalné médium sa zmení na plyn.

Ďalej - do kompresora, kde sa tlak umelo zvyšuje, vďaka čomu sa chladivo zahrieva. Práve v tomto konštrukčnom prvku, ktorý je druhým výmenníkom tepla, sa tepelná energia prenáša do kvapaliny (voda alebo nemrznúca zmes), prechádzajúce cez spätné vedenie vykurovacieho systému domu. Pomerne originálna, efektívna a racionálna schéma vykurovania.

Tepelné čerpadlo potrebuje na prevádzku elektrickú energiu. Ale stále je to oveľa výnosnejšie ako používanie iba elektrického ohrievača. Pretože elektrický kotol alebo elektrický ohrievač minie presne rovnaké množstvo elektriny, koľko vyrába teplo. Napríklad, ak má ohrievač výkon 2 kW, potom spotrebuje 2 kW za hodinu a produkuje 2 kW teplo. Tepelné čerpadlo vyrába teplo 3-7 krát viac ako spotrebuje elektrickú energiu.Napríklad na prevádzku kompresora a čerpadla sa spotrebuje 5,5 kWh a získa sa 17 kWh tepla. Práve vysoká účinnosť je hlavnou výhodou tepelného čerpadla.

Zostáva dodať, že fyziologický roztok alebo etylénglykol cirkuluje vo vonkajšom okruhu a freón spravidla cirkuluje vo vnútornom okruhu. Zloženie takejto schémy vykurovania zahŕňa množstvo ďalších zariadení. Hlavnými sú ventil-reduktor a podchladič.

Urob si sám Proces montáže tepelného čerpadla Frenetta: výkresy

Najprv sa v kryte vytvoria dva otvory pre vykurovacie rúrky špeciálne pre vykurovacie rúrky. Závitová tyč je inštalovaná v strede tela. Na tento závit naskrutkujte maticu, nasaďte kotúč, potom naskrutkujte ďalšiu maticu atď. A tak inštalácia kotúčov pokračuje až do úplného naplnenia krytu.

Potom sa do systému naleje olej, napríklad bavlníkové semienko. Puzdro je uzavreté a upevnené na tyči. Potrubie chladiča priveďte k vytvoreným otvorom. Elektromotor pripevníte na stredovú tyč, zaručí rotáciu. Zariadenie je možné pripojiť k sieti a kontrolovať jeho činnosť.

Možnosti dizajnu pumpy Frenette

Eugene Frenette nielenže vynašiel zariadenie pomenované po ňom, ale ho aj opakovane vylepšoval a vymýšľal nové, efektívnejšie verzie zariadenia. V úplne prvom čerpadle, ktoré si vynálezca patentoval v roku 1977, boli použité iba dva valce: vonkajší a vnútorný. Dutý vonkajší valec mal väčší priemer a bol v statickom stave. V tomto prípade bol priemer vnútorného valca o niečo menší ako rozmery dutiny vonkajšieho valca.

Toto je schéma úplne prvej verzie tepelného čerpadla Frenette.Otočný hriadeľ je umiestnený horizontálne, chladiaca kvapalina je umiestnená v úzkom priestore medzi dvoma pracovnými valcami

Do vzniknutého úzkeho priestoru medzi stenami dvoch valcov vynálezca nalial tekutý olej. Samozrejme, časť konštrukcie, ktorá obsahovala túto teplonosnú kvapalinu, bola starostlivo utesnená, aby sa zabránilo úniku oleja.

Vnútorný valec je spojený s hriadeľom motora tak, aby bola zabezpečená jeho rýchla rotácia vzhľadom na stacionárny veľký valec. Na opačnom konci konštrukcie bol umiestnený ventilátor s obežným kolesom. Počas prevádzky sa olej zahrieval a odovzdával teplo vzduchu obklopujúcemu zariadenie. Ventilátor umožnil rýchlu distribúciu teplého vzduchu po celom objeme miestnosti.

Keďže sa tento dizajn dosť zahrieval, z dôvodu pohodlného a bezpečného používania bol dizajn skrytý v ochrannom obale. V puzdre boli samozrejme urobené otvory na cirkuláciu vzduchu. Užitočným doplnkom konštrukcie bol termostat, pomocou ktorého sa dala do určitej miery automatizovať prevádzka čerpadla Frenett.

Stredová os v takomto modeli tepelného čerpadla je umiestnená vertikálne. Motor je dole, potom sú nainštalované vnorené valce a ventilátor je hore. Neskôr sa objavil model s horizontálnou stredovou osou.

Bol použitý model tepelného čerpadla Frenette s horizontálne orientovaným otočným hriadeľom v spojení s vykurovacím radiátorom s ohriatym olejom cirkulujúcim vo vnútri.

Bolo to také zariadenie, ktoré sa prvýkrát použilo v kombinácii nie s ventilátorom, ale s vykurovacím radiátorom. Motor je umiestnený na boku a hriadeľ rotora prechádza cez rotujúci bubon von. V zariadení tento typ ventilátora chýba. Chladiaca kvapalina z čerpadla sa pohybuje potrubím do chladiča. Rovnakým spôsobom môže byť ohriaty olej prenesený do iného výmenníka tepla alebo priamo do vykurovacieho potrubia.

Neskôr sa dizajn tepelného čerpadla frenet výrazne zmenil. Hriadeľ rotora zostal stále vo vodorovnej polohe, ale vnútorná časť bola tvorená dvoma rotujúcimi bubnami a medzi nimi uloženým obežným kolesom. Aj tu sa ako nosič tepla používa tekutý olej.

V tejto verzii tepelného čerpadla Frenette sa dva valce otáčajú vedľa seba, sú oddelené špeciálne navrhnutým obežným kolesom z veľmi odolného kovu

Keď sa táto konštrukcia otáča, olej sa dodatočne zahrieva, keď prechádza cez špeciálne otvory vytvorené v obežnom kolese a potom preniká do úzkej dutiny. medzi stenami telesa čerpadla a jeho rotor. Účinnosť čerpadla Frenett sa tak výrazne zlepšila.

Po okrajoch obežného kolesa pre tepelné čerpadlo Frenett sú vytvorené malé otvory. Chladiaca kvapalina sa rýchlo a efektívne zahrieva a prechádza cez ne

Je však potrebné poznamenať, že tento typ čerpadla nie je príliš vhodný na domácu výrobu. Najprv musíte nájsť spoľahlivé výkresy alebo vypočítať dizajn sami, a to môže urobiť iba skúsený inžinier. Potom musíte nájsť špeciálne obežné koleso s otvormi vhodnej veľkosti.Tento prvok tepelného čerpadla pracuje pri zvýšenej záťaži, preto musí byť vyrobený z veľmi odolných materiálov.

Ako funguje tepelné čerpadlo

Vo svojom jadre je technológia prevádzky TNF podobná princípu fungovania chladničky. Chladiace zariadenie na zníženie teploty odoberá teplo z komôr a pomocou radiátorov ho uvoľňuje von. HNF funguje presne rovnakým spôsobom: na výrobu tepla ho odoberá z pôdy alebo kvapaliny, spracováva a odovzdáva do vykurovacieho systému súkromného domu, dielne, skleníka alebo akejkoľvek inej miestnosti.

Ako funguje tepelné čerpadlo

Chladivo, ktorým môže byť amoniak alebo freón, sa pohybuje vo vnútri vonkajšieho a vnútorného okruhu. V tomto prípade je vonkajší okruh zodpovedný za príjem tepla z atmosféry, zeme alebo vody.

Každé prírodné prostredie má vo svojom zložení určité množstvo nesúrodej tepelnej energie. Chladivo je schopné ho zozbierať a poslať na recykláciu. Na spustenie tohto procesu je potrebné, aby sa teplota nosiča tepla zvýšila o 4-5 stupňov.

Potom z vonkajšieho okruhu smeruje chladivo do vnútorného. Tu výparník premieňa nosič tepla z kvapaliny na plyn. Proces nastáva v dôsledku skutočnosti, že freón pri nízkom okolitom tlaku má nízky bod varu.

Po výparníku sa freón vo forme plynu ponáhľa do kompresora, kde dochádza ku kompresii a v dôsledku toho k zvýšeniu teploty. Ďalej je plyn v kondenzátore. Plyn tam zdieľa svoju teplotu s kvapalinou (nosičom tepla). V dôsledku ochladzovania sa plyn vracia do kvapalného stavu a začína sa nový cyklus cirkulácie v systéme.

Hlavným parametrom, ktorý určuje produktivitu TNF, je konverzný faktor. Tento ukazovateľ je výsledkom určitého pomeru tepelnej energie vyrobenej TNF k objemu spotreby tepelnej energie.

Princíp činnosti zariadenia

Tým, ktorí prichádzajú do styku s problematikou hospodárneho vykurovania, je známy názov „tepelné čerpadlo“. Najmä v kombinácii s pojmami ako „zem-voda“, „voda-voda“, „voda-vzduch“ atď. Takéto tepelné čerpadlo nemá so zariadením Frenette prakticky nič spoločné, snáď okrem názvu a konečného výsledku v podobe tepelnej energie, ktorá sa v konečnom dôsledku využíva na vykurovanie.

Tepelné čerpadlá fungujúce na Carnotovom princípe sú veľmi obľúbené jednak ako nákladovo efektívny spôsob organizácie vykurovania, ale aj ako ekologický systém. Prevádzka takéhoto komplexu zariadení je spojená s akumuláciou nízkopotenciálnej energie obsiahnutej v prírodných zdrojoch (zem, voda, vzduch) a jej premenou na tepelnú energiu s vysokým potenciálom. Vynález Eugena Frenette je usporiadaný a funguje úplne iným spôsobom.

Galéria obrázkov
Fotografia z
Systém výroby tepla vyvinutý E. Frenettom nemožno bezpodmienečne priradiť k triede tepelných čerpadiel. Podľa konštrukčných a technologických vlastností ide o ohrievač

Jednotka pri svojej práci nevyužíva geo- alebo solárne zdroje energie. Chladiaca kvapalina oleja vo vnútri je ohrievaná trecou silou, ktorú vytvárajú rotujúce kovové kotúče.

Pracovným telesom čerpadla je valec naplnený olejom, vo vnútri ktorého je umiestnená os otáčania. Jedná sa o oceľovú tyč vybavenú paralelnými kotúčmi umiestnenými približne 6 cm od seba.

Odstredivá sila tlačí ohriatu chladiacu kvapalinu do cievky pripojenej k zariadeniu. Zohriaty olej vystupuje z prístroja v hornom pripojovacom bode. Ochladená chladiaca kvapalina sa vracia späť zdola

Vzhľad tepelného čerpadla Frenette

Zahrievanie zariadenia počas prevádzky

Hlavné konštrukčné prvky

Skutočné rozmery jedného z modelov

Princíp činnosti tohto zariadenia je založený na využití tepelnej energie, ktorá sa uvoľňuje pri trení. Dizajn je založený na kovových povrchoch umiestnených nie blízko seba, ale v určitej vzdialenosti. Priestor medzi nimi je vyplnený kvapalinou. Časti zariadenia sa navzájom otáčajú pomocou elektromotora, kvapalina vo vnútri puzdra a v kontakte s rotujúcimi prvkami sa zahrieva.

Výsledné teplo sa môže použiť na ohrev chladiacej kvapaliny. Niektoré zdroje odporúčajú použiť túto kvapalinu priamo pre vykurovací systém. Najčastejšie je konvenčný radiátor pripevnený k domácemu čerpadlu Frenett. Ako vykurovaciu kvapalinu odborníci dôrazne odporúčajú používať olej, nie vodu.

Počas prevádzky čerpadla má táto chladiaca kvapalina tendenciu sa veľmi silne zahrievať. Voda v takýchto podmienkach môže jednoducho vrieť. Horúca para v uzavretom priestore vytvára nadmerný tlak, čo zvyčajne vedie k prasknutiu potrubia alebo puzdra. V takejto situácii je oveľa bezpečnejšie použiť olej, pretože jeho bod varu je oveľa vyšší.

Na výrobu tepelného čerpadla Frenette budete potrebovať motor, chladič, niekoľko potrubí, oceľovú klapku, oceľové kotúče, kovovú alebo plastovú tyč, kovový valec a súpravu matíc (+)

Existuje názor, že účinnosť takéhoto generátora tepla presahuje 100% a môže byť dokonca 1000%. Z pohľadu fyziky a matematiky to nie je úplne správne tvrdenie. Účinnosť odráža energetické straty vynaložené nie na vykurovanie, ale na skutočnú prevádzku zariadenia. Fenomenálne tvrdenia o neuveriteľne vysokej účinnosti čerpadla Frenette odrážajú jeho účinnosť, ktorá je skutočne pôsobivá.

Náklady na elektrickú energiu na prevádzku zariadenia sú zanedbateľné, ale množstvo tepla prijatého v dôsledku toho je veľmi nápadné. Ohrev chladiacej kvapaliny na rovnaké teploty napríklad pomocou vykurovacieho telesa by si vyžadoval oveľa väčšie množstvo elektriny, možno desaťkrát viac. Ohrievač domácnosti s takouto spotrebou elektriny by ani nezohrial.

Prečo nie sú všetky obytné a priemyselné priestory vybavené takýmito zariadeniami? Dôvody môžu byť rôzne. Voda je však jednoduchšie a pohodlnejšie chladivo ako olej. Nezohrieva sa na také vysoké teploty a je jednoduchšie vyčistiť následky úniku vody ako vyčistiť rozliaty olej.

Ďalším dôvodom môže byť, že v čase, keď bolo vynájdené čerpadlo Frenette, už existoval a úspešne fungoval centralizovaný vykurovací systém. Jeho demontáž kvôli výmene za generátory tepla by bola príliš nákladná a priniesla by veľa nepríjemností, takže o tejto možnosti nikto ani vážne neuvažoval. Ako sa hovorí, najlepší je nepriateľ dobrého.

Výroba geotermálneho zariadenia

Je celkom možné urobiť geotermálnu inštaláciu vlastnými rukami. Tepelná energia zeme sa zároveň využíva na vykurovanie obydlia.Samozrejme, je to namáhavý proces, ale výhody sú značné.

Výpočet okruhových a čerpacích výmenníkov tepla

Plocha okruhu pre HP je vypočítaná na úrovni 30 m² na kilowatt. Na obytnú plochu 100 m² je potrebných asi 8 kilowattov za hodinu energie. Takže plocha okruhu bude 240 m².

Výmenník tepla môže byť vyrobený z medenej rúrky. Teplota na vstupe je 60 stupňov, na výstupe 30 stupňov, tepelný výkon je 8 kilowattov / hodinu. Plocha výmeny tepla by mala byť 1,1 m². Medená rúrka s priemerom 10 milimetrov, bezpečnostný faktor 1,2.

Obvod v metroch: l \u003d 10 × 3,14 / 1000 \u003d 0,0314 m.

Počet medených rúr v metroch: L = 1,1 × 1,2 / 0,0314 = 42 m.

Potrebné vybavenie a materiály

Úspech pri výrobe tepelných čerpadiel v mnohom závisí od stupňa pripravenosti a znalostí samotného zhotoviteľa, ako aj od dostupnosti a kvality všetkého potrebného pre montáž tepelného čerpadla.

Pred začatím práce musíte zakúpiť vybavenie a materiály:

• kompresor;
• kondenzátor;
• ovládač;
• polyetylénové tvarovky určené na montáž kolektorov;
• potrubie do uzemňovacieho okruhu;
• obehové čerpadlá;
• hadica na vodu alebo HDPE potrubie;
• manometre, teplomery;
• medená rúrka s priemerom 10 milimetrov;
• izolácia potrubí;
• tesniaca súprava.

Ako zostaviť výmenník tepla

Blok výmeny tepla pozostáva z dvoch komponentov. Výparník musí byť zostavený podľa princípu "potrubie v potrubí". Vnútorná medená trubica je naplnená freónom alebo inou rýchlo vriacou kvapalinou. Na vonkajšej strane cirkuluje voda zo studne.

Pred montážou kondenzátora je potrebné zvinúť medenú rúrku do špirály a umiestniť ju do kovového valca s objemom minimálne 0,2 m³.Medená rúrka je naplnená freónom a sud s vodou je pripojený k vykurovaciemu systému domu.

Usporiadanie obrysu pôdy

Aby sa pripravila potrebná plocha pre obrys pôdy, je potrebné vykonať veľké množstvo zemných prác, ktoré je žiaduce vykonávať mechanicky.

Môžete použiť 2 spôsoby:

1. Pri prvom spôsobe je potrebné odstrániť vrchnú vrstvu zeminy do hĺbky pod jej mrazom. Na dne výslednej jamy ležal voľný had časť vonkajšieho potrubia odparovač a rekultivovať pôdu.

2. Pri druhom spôsobe musíte najskôr vykopať priekopu na celej plánovanej ploche. V ňom je umiestnená rúrka.

Potom musíte skontrolovať tesnosť všetkých pripojení a naplniť potrubie vodou. Ak nie sú žiadne netesnosti, môžete štruktúru vyplniť zeminou.

Tankovanie a prvý štart

Po dokončení inštalácie musí byť systém naplnený chladivom. Táto práca je najlepšie zverená špecialistovi, pretože na naplnenie vnútorného okruhu freónom sa používajú špeciálne zariadenia. Pri plnení treba merať tlak a teplotu pri vstup a výstup kompresora.

Ako si vyrobiť takéto zariadenie sami?

Najpraktickejší na vykurovanie domácností je model tepelného čerpadla Frenette, ktorému chýba ventilátor a vnútorný zásobník. Namiesto toho sa používa veľa kovových diskov, ktoré sa otáčajú vo vnútri nástroja. Úlohu chladiacej kvapaliny vykonáva olej, ktorý vstupuje do chladiča, ochladzuje sa a potom sa vracia do systému. Fungovanie takéhoto zariadenia je presvedčivo demonštrované vo videu:

Pre tých, ktorí vedia po anglicky, môže byť užitočné toto video:

Vyrobiť si tepelné čerpadlo podľa princípu Eugena Frenetteho doma nie je ťažké. Na to budete potrebovať:

• kovový valec;
• oceľové disky;
• orechy;
• oceľová tyč;
• malý elektromotor;
• potrubia;
• radiátor.

Priemer oceľových kotúčov by mal byť o niečo menší ako priemer valca, aby medzi stenami puzdra a rotačnou časťou bola malá medzera. Počet kotúčov a matíc závisí od rozmerov konštrukcie. Kotúče sú postupne navlečené na oceľovej tyči, ktorá ich oddeľuje maticami. Zvyčajne sa používajú matice, ktorých výška je 6 mm. Valec by mal byť naplnený kotúčmi až po vrch. Na oceľovú tyč je po celej dĺžke aplikovaný vonkajší závit. V tele sú vytvorené dva otvory pre chladiacu kvapalinu. Horným otvorom bude zohriaty olej prúdiť do chladiča a zospodu sa vráti do systému na ďalšie vykurovanie.

Ako chladivo vývojári zariadenia odporúčajú používať tekutý olej, nie vodu, pretože bod varu takéhoto oleja je niekoľkonásobne vyšší. Ak sa voda rýchlo zohreje, môže sa zmeniť na paru a pretlakovať systém, čo môže viesť k poškodeniu konštrukcie.

Toto je približná schéma konštrukcie tepelného čerpadla Frenette, ktorú nie je ťažké realizovať pomocou improvizovaných prostriedkov a dostupných materiálov.

Na montáž závitovej tyče budete potrebovať aj ložisko. Pokiaľ ide o elektromotor, každý model, ktorý poskytuje dostatočný počet otáčok, urobí napríklad funkčný motor zo starého ventilátora.

Proces montáže zariadenia je nasledujúci:

1. V telese sú vytvorené dva otvory pre vykurovacie rúrky.
2. V strede tela je inštalovaná závitová tyč.
3. Na závit sa naskrutkuje matica, umiestni sa kotúč, naskrutkuje sa ďalšia matica atď.
4. Montáž diskov pokračuje až do naplnenia puzdra.
5. Do systému sa naleje tekutý olej, napríklad bavlníkové semienko.
6. Puzdro je uzavreté a tyč je upevnená.
7. Rúry vykurovacieho radiátora sú privedené do otvorov.
8. K centrálnej tyči je pripevnený elektromotor, ktorý zabezpečuje otáčanie.
9. Pripojte zariadenie k sieti a skontrolujte jeho fungovanie.

Aby sa zlepšil výkon tohto typu tepelného čerpadla a jeho používanie bolo pohodlnejšie a hospodárnejšie, odporúča sa použiť systém automatického zapnutia a vypnutia motora. Takýto systém je riadený pomocou teplotného snímača, ktorý je namontovaný priamo na tele zariadenia.

Záver

Vykurovanie domu tepelným čerpadlom je samozrejme snom mnohých majiteľov domov. Bohužiaľ, náklady na inštaláciu sú príliš vysoké a len málokto sa dokáže vyrovnať s vlastnou výrobou. A potom často stačí výkon len na zásobovanie teplou vodou, nehovoríme o vykurovaní. Ak by bolo všetko také jednoduché, potom by sme mali podomácky vyrobené tepelné čerpadlo v každom dome, no zatiaľ zostáva nedostupné pre široký okruh užívateľov.

Počet blokov: 15 | Celkový počet znakov: 28073
Počet použitých darcov: 6
Informácie pre každého darcu: