Frenett siltumsūknis: ierīce un darbības princips + vai jūs to varat pats montēt?

Darbu cienītāji vienmēr atradīs pielietojumu savos spēkos, pacietībā un atkritumos. No gandrīz bezmaksas komponentiem tie var viegli izveidot ārkārtīgi noderīgu lietu ikdienas dzīvē.

Piemēram, viņi var padarīt efektīvu Frenett siltumsūkni ar savām rokām, neko netērējot. Bet viņi papildinās zināšanu un prasmju krājumu, un tas ir nenovērtējami, vai ne?

Sniegtā informācija palīdzēs izprast vienības darbības principu. Ar mūsu palīdzību jūs varat noteikt dizainu un uzzināt, kā modelis tiek izgatavots. Skaidras instrukcijas šāda veida siltumsūkņu ražošanai efektīvi palīdzēs neatkarīgiem mājas amatniekiem.

Mēs sniedzam praktiskus ieteikumus produktīvu mājas izstrādājumu ražošanai un padomus par šāda aprīkojuma darbību.

Ierīces darbības princips

Tiem, kas saskaras ar rentablas apkures jautājumiem, nosaukums "siltumsūknis" ir labi pazīstams. Īpaši kombinācijā ar sauszemes un ūdens apstākļiem, Ūdens-ūdenim, vai Gaiss-ūdens utt.

Šādam siltumsūknim ar Frenett ierīci praktiski nav nekā kopīga. Papildus nosaukumam un gala rezultātam siltumenerģijas veidā, kuru galu galā izmanto apkurei.

Karneta siltumsūkņi ir ļoti populāri gan kā rentabls apkures organizēšanas veids, gan kā videi draudzīga sistēma.

Šāda ierīču kompleksa darbs ir saistīts ar zema potenciāla enerģijas uzkrāšanos dabas resursos (zeme, ūdens, gaiss) un tās pārvēršanu siltumenerģijā ar lielu potenciālu.

Eugene Frenett izgudrojums ir sakārtots un darbojas pavisam savādāk.

Šīs ierīces darbības princips ir balstīts uz siltumenerģijas izmantošanu, kas izdalās berzes laikā. Dizaina pamatā ir metāla virsmas, kas atrodas ne tuvu viens otram, bet noteiktā attālumā. Atstarpe starp tām ir piepildīta ar šķidrumu.

Ierīces daļas rotē viena pret otru, izmantojot elektromotoru, šķidrums korpusa iekšpusē un saskarē ar rotējošiem elementiem tiek uzkarsēts.

Iegūto siltumu var izmantot dzesēšanas šķidruma sildīšanai. Daži avoti iesaka izmantot šo šķidrumu tieši apkures sistēmai. Visbiežāk parasto radiatoru piestiprina mājās gatavotajam Frenett sūknim.

Kā a dzesēšanas šķidruma sildīšanas sistēma eksperti stingri iesaka izmantot eļļu, nevis ūdeni.

Sūkņa darbības laikā šim šķidrumam ir tendence sakarst ļoti spēcīgi. Ūdens šādos apstākļos var vienkārši vārīties. Karsts tvaiks slēgtā telpā rada pārmērīgu spiedienu, un tas parasti noved pie cauruļu vai apvalka plīsuma. Eļļas izmantošana šajā situācijā ir daudz drošāka, jo tās viršanas temperatūra ir daudz augstāka.

Frenett siltumsūkņa izgatavošanai jums būs nepieciešams motors, radiators, vairākas caurules, tērauda disku atslēga, tērauda diski, metāla vai plastmasas stienis, metāla cilindrs un uzgriežņu atslēgu komplekts (+)

Pastāv viedoklis, ka šāda siltuma ģeneratora efektivitāte pārsniedz 100% un var būt pat 1000%. No fizikas un matemātikas viedokļa tas nav pilnīgi pareizs apgalvojums.

Efektivitāte atspoguļo enerģijas zudumus, kas iztērēti nevis apkurei, bet gan ierīces faktiskajai darbībai. Drīzāk fenomenālās pretenzijas par Frenett sūkņa neticami augsto efektivitāti atspoguļo tā efektivitāti, kas ir patiešām iespaidīgs. Elektroenerģijas izmaksas ierīces darbībai ir niecīgas, taču rezultātā iegūtais siltuma daudzums ir ļoti pamanāms.

Dzesēšanas šķidruma sildīšanai līdz tām pašām temperatūrām, piemēram, izmantojot sildīšanas elementu, būtu nepieciešams daudz lielāks elektrības daudzums, iespējams, desmitiem reižu vairāk. Sadzīves sildītājs pat nesasilda ar šādu elektrības patēriņu.

Kāpēc visas dzīvojamās un ražošanas telpas nav aprīkotas ar šādām ierīcēm? Iemesli var būt dažādi.

Pirmkārt, ūdens ir vienkāršāka un ērtāka siltuma pārneses vide nekā eļļa. Tas nesasilda līdz tik augstām temperatūrām, un ūdens noplūžu seku novēršana ir vienkāršāka nekā izlijušās eļļas noņemšana.

OtrkārtLīdz Frenett sūkņa izgudrošanai jau pastāvēja un veiksmīgi darbojās centralizēta apkures sistēma. Tā demontāža nomaiņai ar siltuma ģeneratoriem būtu pārāk dārga un radītu daudz neērtību, tāpēc neviens pat nopietni neuzskatīja šo iespēju. Kā sakot, vislabākais ir labā ienaidnieks.

Instrumentu lietošanas ieteikumi

Ir vērts atzīmēt, ka joprojām pastāv Eugene Frenett sūkņa varianti, kas izmanto ūdeni kā dzesēšanas šķidrumu. Bet parasti tie ir lieli rūpniecības modeļi, kurus izmanto specializētos uzņēmumos.

Šādu ierīču darbība tiek stingri kontrolēta, izmantojot īpašas ierīces.Nodrošināt līdzīgu drošības līmeni mājās ir gandrīz neiespējami.

Habarovskas zinātnieku izstrādātā rūpnieciskā siltuma ģeneratora vispārējā shēma: 1 - jauda; 2 - ieplūdes caurule; 3 - izplūdes caurule; 4 - ūdens sildītājs; 5 - gultņa ass. Ūdens tiek izmantots kā siltumnesējs

Vispopulārākā Frenett sūkņa versija, kurā kā dzesēšanas šķidrumu izmanto ūdeni, nevis eļļu, ir ierīce, kuru izstrādājuši Habarovskas zinātnieki: Nazyrova Natalya Ivanovna, Leonov Mihails Pavlovich un Syarg Alexander Vasilyevich. Šajā sēnes formas dizainā ūdens tiek speciāli uzvārīts un pārvērsts tvaikā.

Tad tvaika reaktīvo spēku izmanto, lai palielinātu šķidruma dzesēšanas šķidruma kustības ātrumu pa sūkņa kanāliem līdz 135 m / min. Tā rezultātā enerģijas izmaksas dzesēšanas šķidruma pārvietošanai ir minimālas, un atdeve siltumenerģijas veidā ir ļoti augsta.

Tomēr šādai montāžai jābūt ārkārtīgi izturīgai, un, lai izvairītos no negadījuma, tās darbība ir nepārtraukti jāuzrauga.

Ko darīt, ja ar Frenett sūkņa palīdzību ir paredzēts organizēt lielas telpas vai visas mājas apsildīšanu? Ūdens ir tradicionāls siltumnesējs, vairums apkures sistēmu ir paredzētas tieši tam. Un visas apkures sistēmas piepildīšana ar piemērotu šķidru eļļu var būt dārga.

Šis jautājums tiek atrisināts ļoti vienkārši. Nepieciešams papildus uzbūvēt parasto siltummaini, kurā sakarsētā eļļa sildīs ūdeni, kas cirkulē caur apkures sistēmu. Tajā pašā laikā tiks zaudēts zināms karstums, bet kopējais efekts paliks diezgan jūtams.

Frenett siltumsūkni var veiksmīgi izmantot kombinācijā ar ūdens grīdas apsildes sistēmām. Bet ūdens vietā caurulēs jums jāielej šķidrā eļļa

Interesanta ideja būtu izmantot Frenett sūkni kombinācijā ar grīdas apsildes sistēma. Šajā gadījumā dzesēšanas šķidrumu izlaiž caur šaurām plastmasas caurulēm, kas ievietotas betona klona pamatnē.

Šāda apkures sistēma darbojas tāpat kā parasta ūdens grīdas apsilde. Protams, šāda veida projektu var īstenot tikai privātmājā, jo to atļauts izmantot tikai daudzstāvu daudzdzīvokļu mājām elektriskā grīdas apsilde.

Praktisks un ērts veids, kā izmantot šādu ierīci, ir sildīt nelielu telpu: garāžu, šķūni, darbnīcu utt. Frenett sūknis ļauj efektīvi un ātri atrisināt autonomās apkures problēmu šādās vietās.

Elektrības izmaksas tās darbībai ir nelielas, salīdzinot ar iegūto termisko efektu, un šāda agregāta būvēšana nav sarežģīta no vienkāršākajiem materiāliem.

Frenett sūkņa dizaina iespējas

Eugene Frenett ne tikai izgudroja viņa vārdā nosaukto ierīci, bet arī to vairākkārt pilnveidoja, nāk klajā ar jaunākām, efektīvākām ierīces versijām.

Pirmajā sūknī, kuru izgudrotājs patentēja 1977. gadā, tika izmantoti tikai divi cilindri:

• āra - dobajam cilindram ir lielāks diametrs un statiskā stāvoklī
• iekšējais - konteinera diametrs ir nedaudz mazāks par ārējā cilindra dobuma izmēriem.

Izgudrotājs ielēja šķidru eļļu iegūtajā šaurā telpā starp divu cilindru sienām. Protams, tā konstrukcijas daļa, kurā atradās šis šķidrais dzesēšanas šķidrums, tika rūpīgi noslēgta, lai novērstu eļļas noplūdi.

Šī ir pašas Frenett siltumsūkņa pirmās versijas diagramma. Rotējošā ass atrodas horizontāli, dzesēšanas šķidrumu ievieto šaurā vietā starp diviem darba cilindriem (+)

Iekšējais cilindrs ir savienots ar motora vārpstu tādā veidā, lai nodrošinātu tā ātru griešanos attiecībā pret nekustīgo lielo cilindru. Konstrukcijas pretējā galā tika novietots ventilators ar lāpstiņriteni.

Darbības laikā eļļa tika uzkarsēta un nodeva siltumu gaisam, kas apņem ierīci. Ventilators ļāva ātri izplatīt siltu gaisu visā telpā.

Tā kā šī struktūra tika uzkarsēta diezgan spēcīgi, ērtas un drošas lietošanas labad struktūra tika paslēpta aizsargājošā apvalkā. Protams, korpusā tika izgatavotas atveres gaisa cirkulācijai.

Noderīgs dizaina papildinājums bija termostats, ar kuru zināmā mērā varēja automatizēt Frenett sūkņa darbību.

Šajā siltumsūkņa modelī centrālā ass atrodas vertikāli. Dzinējs atrodas apakšā, pēc tam tiek uzstādīti cilindri, kas ligzdoti viens otram, un augšā ir ventilators. Vēlāk parādījās modelis ar horizontālu centrālo asi.

Frenett siltumsūkņa modelis ar horizontāli orientētu rotējošu vārpstu tika izmantots kopā ar sildīšanas radiatoru, kura iekšpusē cirkulēja karstā eļļa (+)

Tā bija šāda ierīce, kas pirmo reizi tika izmantota kombinācijā nevis ar ventilatoru, bet ar sildīšanas radiatoru. Dzinējs ir novietots uz sāniem, un rotora ass iziet cauri rotējošai trumuļai un iet ārā.

Šāda veida ierīcēs nav ventilatoru. Dzesēšanas šķidrums no sūkņa caur caurulēm pārvietojas uz radiatoru. Tādā pašā veidā sakarsēto eļļu var noņemt pie cita siltummaini vai tieši pie apkures caurulēm.

Vēlāk fresnett siltumsūkņa dizains tika būtiski mainīts. Rotora vārpsta joprojām atradās horizontālā stāvoklī, bet iekšējā daļa bija izgatavota no divām rotējošām mucām un starp tām novietota lāpstiņriteņa. Šeit kā siltumnesēju atkal tiek izmantota šķidrā eļļa.

Šajā Frenett siltumsūkņa versijā divi cilindri rotē viens otram blakus, tos atdala ar speciāli izstrādātu lāpstiņriteni, kas izgatavots no ļoti izturīga metāla (+)

Kad šī struktūra griežas, eļļa papildus uzsilst, jo tā iet caur speciāliem caurumiem, kas izgatavoti lāpstiņritenī, un pēc tam iekļūst šaurā dobumā starp sūkņa korpusa sienām un tā rotoru. Tādējādi tika ievērojami uzlabota Frenett sūkņa efektivitāte.

Frenett siltumsūknim gar lāpstiņriteņa malām ir izveidoti mazi caurumi. Dzesēšanas šķidrums ātri un efektīvi uzkarst, caur tiem iziet (+)

Tomēr ir vērts atzīmēt, ka šāda veida sūkņi nav ļoti piemēroti ražošanai mājās. Vispirms jums jāatrod uzticami rasējumi vai pats jāaprēķina dizains, un tas ir iespējams tikai pieredzējušam inženierim.

Tad jums būs jāatrod īpašs lāpstiņritenis ar piemērota izmēra caurumiem. Šis siltumsūkņa elements darbojas ar lielām slodzēm, tāpēc tam jābūt izgatavotam no ļoti izturīgiem materiāliem.

Pašizgatavota ierīce

Frenett sūkņa ierīces iespēju pārskats ļauj mums saprast, ka tā darbības principus ar vienu vai otru efektivitātes pakāpi var izmantot dažāda veida un veida dizainos. Pamatideja nemainās: šaura atstarpe starp metāla elementiem, kas piepildīti ar eļļu, un rotācija ar elektromotoru.

Diagrammā parādīts Frenett siltumsūkņa variants, ko parasti izmanto ierīces pašražošanai. Dizaina pamatā ir metāla diski, kas atdalīti ar uzgriežņiem (+)

Mājās visbiežāk tiek izgatavots Fresnett pumpis, kas sastāv no metāla plākšņu sērijas, kas atdalītas ar šauru atstarpi.

Lai izgatavotu šādu ierīci, jums jāsagatavo nepieciešamie materiāli:

• dobs metāla cilindrs;
• identisku tērauda disku komplekts ar caurumu centrā;
• uzgriežņu komplekts 6 mm augsts;
• vītņots tērauda stienis:
• elektromotors ar pagarinātu vārpstu;
• gultnis;
• savienojošās caurules.

Sūkņa izmēri var būt lielāki vai mazāki. Bet attālums starp diskiem jāsaglabā precīzi - 6 mm.Kā sadalītāji tiek izmantoti standarta uzgriežņi, un tērauda stienis ir struktūras centrs.

Tās biezumam jāatbilst rieksta diametram. Ja pie rokas nav stienīša ar diegu, jums tas vienkārši jāapgriež.

Metāla diskiem Frenett siltumsūknim jābūt nedaudz mazākam par cilindriskā korpusa diametru, lai nodrošinātu dzesēšanas šķidruma brīvu pagriešanos un efektīvāku sildīšanu

Acīmredzami, ka disku caurumam jābūt tādam, lai tos varētu brīvi ievietot uz ass. Disku ārējam diametram jābūt par vairākiem milimetriem mazākam par lietu. Ja pie rokas nav gatavu elementu, diski tiek sagriezti neatkarīgi no lokšņu metāla vai uzticēti šim darbam virpotājam.

Tērauda diskus Frenett siltumsūknim var griezt mājās, ja ir pieejams piemērots aprīkojums

Cilindrisko korpusu var izgatavot no piemērota konfigurācijas veca metāla konteinera vai metināt no metāla. Piemērota ir arī platas metāla caurules griešana.

Sienas ir piemetinātas pie cilindra galiem. Korpusam jābūt cieši noslēgtam, lai eļļa neiztecētu. Apvalka augšējā un apakšējā galā jāveic papildu caurumi: ieejai un izejai no apkures caurulēm, kas ved uz radiatoru.

Protams, visi cauruļu savienojumi ir jāaizzīmogo. Vītņotiem savienojumiem tiek izmantoti īpaši blīvējumi: FUM lente, lins utt. Ja izlemj izmantojiet polipropilēna caurules, jums būs nepieciešams īpašs veidgabali un, iespējams, lodāmurs šādu cauruļu uzstādīšanai.

Augstas veiktspējas elektromotors nav nepieciešams Frenett sūkņa darbībai. Ir piemērota ierīce, kas ņemta no vecas vai salauztas sadzīves tehnikas, piemēram, parastais ventilators.

Elektromotora galvenais mērķis ir ass griešanās. Pārmērīgi ātra pagriešana var izraisīt ierīces darbības traucējumus. Jo ātrāk konstrukcija griežas, jo vairāk siltumnesējs uzsilst.

Mazu motoru Frenett siltumsūkņa vārpstas pagriešanai var noņemt no sabojātas sadzīves tehnikas vai iegādāties veikalā

Lai vārpsta varētu brīvi griezties, jums ir nepieciešams piemērots standarta izmēru gultnis. Kad visi elementi ir sagatavoti, varat sākt ierīces montāžu. Pirmkārt, korpusa iekšpusē apakšējā daļā ir uzstādīta centrālā ass ar gultni. Pēc tam uz ass tiek pieskrūvēts atdalīšanas uzgrieznis, pēc tam tiek uzlikts disks, atkal uzgrieznis, atkal disks utt.

Diski ar uzgriežņiem ir pārmaiņus, līdz korpuss ir piepildīts līdz augšai. Pat sagatavošanas posmā var veikt provizoriskus aprēķinus par nepieciešamo disku un uzgriežņu skaitu.

Ir nepieciešams pievienot diska biezumu uzgriežņa biezumam (6 mm). Ķermeņa augstumu dala ar šo skaitli. Iegūtais skaitlis sniegs informāciju par nepieciešamo “riekstu + disku” pāru skaitu. Pēdējo reizi uzstādiet uzgriezni.

Pēc tam, kad korpuss ir piepildīts ar šiem kustīgajiem elementiem, tas ir piepildīts ar šķidru eļļu. Eļļas veidam nav nozīmes, jūs varat ņemt minerālu, kokvilnas, rapšu vai jebkuru citu eļļu, kas labi panes siltumu un nav sacietējusi. Pēc tam dizains tiek pārklāts ar augšējo vāku un viegli pagatavots.

Šajā brīdī radiatora caurules parasti jau ir piestiprinātas pie pārsegiem. Ērtības labad, veicot turpmāku ierīces uzstādīšanu un apkopi uz caurulēm, var uzstādīt divus aizbāžņus. Tagad jums jāpievieno siltumsūkņa ass pie motora vārpstas.

Sistēma ir iekļauta tīklā, pārbaudiet, vai nav noplūdes, novērtējiet ierīces īpašības.

Pašizgatavotu Fresnett siltumsūkni var savienot ar parasto čuguna vai bimetāla radiatoru, kas nodrošinās nepieciešamo sildīšanas efektu

Ja viss tiek izdarīts pareizi, ass ar diskiem sāks griezties, sildot eļļu ierīces iekšpusē. Karstais siltumnesējs pārvietojas caur augšējo caurumu caur cauruli apkures radiatorā.Atdzesēta eļļa atgriezīsies siltumsūkņa korpusā caur apakšējo cauruli, lai to uzsildītu.

Lai automatizētu sistēmas darbību, varat izmantot īpašu releju ar temperatūras sensoru, kas nosaka siltumsūkņa korpusa sildīšanu un izslēdz motoru vai ieslēdz to pēc nepieciešamības. Tas novērsīs sistēmas pārkaršanu, elektromotora sabojāšanos un kopumā palielinās ierīces kalpošanas laiku.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Šajā video ir parādīta interesanta Frenett sūkņa versija:

Diemžēl Frenett sūknis neaptvēra plašu atzīšanu apkures jomā. Šādu ierīci rūpnieciskai ražošanai sadzīves vajadzībām ir grūti atrast sadzīves tehnikas veikalos. Bet daudzi tautas amatnieki veiksmīgi izmantoja šī zinātnieka sasniegumus un pielietoja tos savās mājās, saunās, garāžās utt.

Varbūt jūs esat ļoti paštaisīts, kuram izdevās realizēt Frenetas ideju? Lūdzu, dalieties pieredzē - atstājiet komentārus par rakstu un pievienojiet savu produktu fotoattēlus. Kontakta forma atrodas zemāk.