Frenetta heat pump: disenyo at prinsipyo ng pagpapatakbo + maaari mo ba itong i-assemble mismo?

Ang mga mahilig sa tinker ay palaging magagamit para sa kanilang sariling lakas, pasensya at mga basurang materyales.Mula sa halos libreng mga bahagi, madali silang makabuo ng isang lubhang kapaki-pakinabang na bagay sa pang-araw-araw na buhay.

Halimbawa, maaari silang gumawa ng mahusay na Frenette heat pump gamit ang kanilang sariling mga kamay nang hindi gumagastos ng anuman. Ngunit mapupuno nila ang kanilang kaalaman at kakayahan, at ito ay hindi mabibili ng salapi, tama ba?

Ang impormasyong ipinakita ay makakatulong sa iyo na maunawaan ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng yunit. Sa aming tulong, maaari kang magpasya sa disenyo at matutunan kung paano ginawa ang modelo. Ang malinaw na mga tagubilin para sa paggawa ng ganitong uri ng heat pump ay magbibigay ng epektibong tulong sa mga independiyenteng manggagawa sa bahay.

Nagbibigay kami ng mga praktikal na rekomendasyon para sa paggawa ng mga produktibong produktong gawang bahay at mga tip para sa pagpapatakbo ng naturang kagamitan.

Paano gumagana ang device

Ang mga nakipag-ugnayan sa mga isyu ng cost-effective na pagpainit ay pamilyar sa pangalang "heat pump". Lalo na sa kumbinasyon ng mga termino tulad ng "tubig-lupa", "tubig-tubig", o "tubig-hangin" at iba pa.

Ang naturang heat pump ay halos walang katulad sa Frenette device. Bukod sa pangalan at ang huling resulta sa anyo ng thermal energy, na sa huli ay ginagamit para sa pagpainit.

Ang mga heat pump na tumatakbo sa prinsipyo ng Carnot ay napakapopular bilang isang cost-effective na paraan upang ayusin ang pagpainit at bilang isang environment friendly na sistema.

Ang pagpapatakbo ng naturang kumplikadong mga aparato ay nauugnay sa akumulasyon ng mababang potensyal na enerhiya na nakapaloob sa mga likas na yaman (lupa, tubig, hangin) at ang conversion nito sa thermal energy na may mataas na potensyal.

Ang imbensyon ni Eugene Frenette ay dinisenyo at ganap na naiibang gumagana.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng aparatong ito ay batay sa paggamit ng thermal energy, na inilabas sa panahon ng alitan. Ang disenyo ay batay sa mga ibabaw ng metal na matatagpuan hindi malapit sa isa't isa, ngunit sa ilang distansya. Ang puwang sa pagitan nila ay puno ng likido.

Ang mga bahagi ng aparato ay umiikot na may kaugnayan sa bawat isa gamit ang isang de-koryenteng motor, ang likido na matatagpuan sa loob ng pabahay at nakikipag-ugnay sa mga umiikot na elemento ay umiinit.

Ang nagreresultang init ay maaaring gamitin upang painitin ang coolant. Inirerekomenda ng ilang mga mapagkukunan ang paggamit ng likidong ito nang direkta para sa sistema ng pag-init. Kadalasan, ang isang regular na radiator ay nakakabit sa isang homemade Frenette pump.

Bilang coolant ng sistema ng pag-init Mahigpit na inirerekomenda ng mga eksperto ang paggamit ng langis sa halip na tubig.

Sa panahon ng pagpapatakbo ng bomba, ang likidong ito ay madalas na uminit nang napakalakas. Ang tubig sa gayong mga kondisyon ay maaari lamang kumulo. Ang mainit na singaw sa isang nakakulong na espasyo ay lumilikha ng labis na presyon, at ito ay kadalasang humahantong sa pagkalagot ng mga tubo o pabahay. Mas ligtas na gumamit ng langis sa sitwasyong ito, dahil mas mataas ang boiling point nito.

Para makagawa ng Frenette heat pump kakailanganin mo ng motor, radiator, ilang pipe, steel butterfly valve, steel disc, metal o plastic rod, metal cylinder at nut set (+)

May isang opinyon na ang kahusayan ng naturang heat generator ay lumampas sa 100% at maaaring maging 1000%. Mula sa pananaw ng pisika at matematika, hindi ito isang ganap na tamang pahayag.

Ang kahusayan ay sumasalamin sa pagkawala ng enerhiya na ginugol hindi sa pag-init, ngunit sa aktwal na operasyon ng aparato. Sa halip, ang mga kahanga-hangang pag-aangkin ng hindi kapani-paniwalang mataas na kahusayan ng Frenette pump ay nagpapakita ng kahusayan nito, na talagang kahanga-hanga. Ang pagkonsumo ng enerhiya para sa pagpapatakbo ng aparato ay bale-wala, ngunit ang dami ng init na nabuo bilang isang resulta ay lubhang kapansin-pansin.

Ang pag-init ng coolant sa parehong mga temperatura gamit ang isang heating element para sa pagpainit, halimbawa, ay mangangailangan ng mas malaking kuryente, marahil sampu-sampung beses pa. Ang pampainit ng sambahayan ay hindi man lang uminit sa antas na ito ng pagkonsumo ng kuryente.

Bakit hindi lahat ng residential at industrial na lugar ay nilagyan ng mga ganoong device? Maaaring iba-iba ang mga dahilan.

Una, ang tubig ay isang mas simple at mas maginhawang coolant kaysa sa langis.Hindi ito umiinit sa ganoong kataas na temperatura, at ang pag-aalis ng mga kahihinatnan ng pagtagas ng tubig ay mas madali kaysa sa paglilinis ng natapong langis.

Pangalawa, sa oras na naimbento ang Frenette pump, umiral na ang isang sentralisadong sistema ng pag-init at matagumpay na gumagana. Ang pagtanggal nito upang palitan ito ng mga heat generator ay magiging masyadong mahal at magdulot ng maraming abala, kaya walang sinuman ang seryosong isinasaalang-alang ang pagpipiliang ito. Tulad ng sinasabi nila, ang pinakamahusay ay ang kaaway ng mabuti.

Mga rekomendasyon para sa paggamit ng device

Ito ay nagkakahalaga na tandaan na ang mga pagkakaiba-iba ng Eugene Frenette pump gamit ang tubig bilang isang coolant ay umiiral pa rin. Ngunit kadalasan ang mga ito ay malalaking pang-industriyang modelo na ginagamit sa mga dalubhasang negosyo.

Ang operasyon ng naturang mga aparato ay mahigpit na kinokontrol gamit ang mga espesyal na instrumento. Halos imposibleng magbigay ng katulad na antas ng seguridad sa bahay.

Pangkalahatang diagram ng isang generator ng init ng industriya na binuo ng mga siyentipiko ng Khabarovsk: 1 - kapasidad; 2 - inlet pipe; 3 - outlet pipe; 4 - pampainit ng tubig; 5 - tindig baras. Ang tubig ay ginagamit bilang isang coolant

Ang pinakasikat na bersyon ng Frenette pump, na gumagamit ng tubig sa halip na langis bilang isang coolant, ay isang aparato na binuo ng mga siyentipiko mula sa Khabarovsk: Natalya Ivanovna Nazyrova, Mikhail Pavlovich Leonov at Alexander Vasilyevich Syarg. Sa ganitong disenyong hugis kabute, ang tubig ay espesyal na dinadala sa pigsa at nagiging singaw.

Ang reaktibong puwersa ng singaw ay pagkatapos ay ginagamit upang taasan ang bilis ng paggalaw ng coolant na likido sa pamamagitan ng mga channel ng bomba sa 135 m/min. Bilang resulta, ang mga gastos sa enerhiya para sa paglipat ng coolant ay minimal, at ang pagbabalik sa anyo ng thermal energy ay napakataas.

Gayunpaman, ang naturang yunit ay dapat na lubhang matibay, at ang operasyon nito ay dapat na patuloy na subaybayan upang maiwasan ang mga aksidente.

Ano ang dapat mong gawin kung plano mong gumamit ng Frenette pump para magpainit sa isang malaking silid o sa isang buong bahay? Ang tubig ay isang tradisyonal na coolant; karamihan sa mga sistema ng pag-init ay partikular na idinisenyo para dito. At ang pagpuno ng buong sistema ng pag-init ng tamang likidong langis ay maaaring magastos.

Ang isyung ito ay maaaring malutas nang napakasimple. Karagdagan ay kinakailangan upang bumuo ng isang maginoo heat exchanger kung saan ang pinainit na langis ay magpapainit sa tubig na nagpapalipat-lipat sa sistema ng pag-init. Ang ilang init ay mawawala, ngunit ang pangkalahatang epekto ay mananatiling kapansin-pansin.

Ang Frenette heat pump ay maaaring matagumpay na magamit kasama ng mga water heated floor system. Ngunit sa halip na tubig, kailangan mong ibuhos ang likidong langis sa mga tubo

Ang isang kawili-wiling ideya ay maaaring gumamit ng isang Frenette pump kasama ng underfloor heating system. Sa kasong ito, ang coolant ay inilabas sa pamamagitan ng makitid na mga plastik na tubo na inilatag sa isang kongkretong screed.

Ang heating system na ito ay gumagana sa parehong paraan tulad ng isang conventional water heated floor. Siyempre, ang isang proyekto ng ganitong uri ay maaari lamang ipatupad sa isang pribadong bahay, dahil pinapayagan lamang na gamitin ang mga matataas na gusali ng apartment. electric heated floor.

Ang isang praktikal at maginhawang paraan upang magamit ang gayong aparato ay ang pag-init ng isang maliit na silid: garahe, kamalig, pagawaan, atbp. Ang Frenetta pump ay nagbibigay-daan sa iyo upang mabisa at mabilis na malutas ang problema ng autonomous heating sa mga naturang lugar.

Ang pagkonsumo ng enerhiya para sa operasyon nito ay maliit kumpara sa nagresultang thermal effect, at hindi mahirap na bumuo ng naturang yunit mula sa pinakasimpleng mga materyales.

Mga pagpipilian sa disenyo ng frenette pump

Hindi lamang naimbento ni Eugene Frenette ang device na ipinangalan sa kanya, ngunit paulit-ulit din itong pinahusay, na may mga bago, mas epektibong bersyon ng device.

Ang pinakaunang bomba, na na-patent ng imbentor noong 1977, ay gumamit lamang ng dalawang silindro:

• panlabas - ang hollow cylinder ay may mas malaking diameter at nasa static na estado
• panloob — ang diameter ng lalagyan ay bahagyang mas maliit kaysa sa mga sukat ng lukab ng panlabas na silindro.

Ang imbentor ay nagbuhos ng likidong langis sa nagresultang makitid na espasyo sa pagitan ng mga dingding ng dalawang silindro. Siyempre, ang bahagi ng istraktura kung saan matatagpuan ang coolant liquid na ito ay maingat na selyado upang maiwasan ang pagtagas ng langis.

Ito ay isang diagram ng pinakaunang bersyon ng Frenette heat pump. Ang umiikot na baras ay matatagpuan nang pahalang, ang coolant ay inilalagay sa isang makitid na puwang sa pagitan ng dalawang gumaganang mga cylinder (+)

Ang panloob na silindro ay konektado sa baras ng de-koryenteng motor sa paraang matiyak ang mabilis na pag-ikot nito kaugnay sa nakatigil na malaking silindro. Ang isang fan na may isang impeller ay inilagay sa kabaligtaran na dulo ng istraktura.

Sa panahon ng operasyon, uminit ang langis at naglilipat ng init sa hangin na nakapalibot sa device. Ginawa ng bentilador na mabilis na maipamahagi ang mainit na hangin sa buong silid.

Dahil ang disenyo na ito ay pinainit nang husto, para sa maginhawa at ligtas na paggamit, ang istraktura ay nakatago sa isang proteksiyon na kaso. Siyempre, ang mga butas ay ginawa sa kaso para sa sirkulasyon ng hangin.

Ang isang kapaki-pakinabang na karagdagan sa disenyo ay isang termostat, kung saan ang pagpapatakbo ng Frenette pump ay maaaring awtomatiko sa ilang lawak.

Ang gitnang axis sa modelong ito ng heat pump ay matatagpuan patayo. Ang makina ay nasa ibaba, pagkatapos ay may mga nested cylinders, at mayroong isang fan sa itaas. Nang maglaon, lumitaw ang isang modelo na may pahalang na gitnang axis.

Ang isang modelo ng Frenette heat pump na may horizontally oriented rotating shaft ay ginamit kasama ng heating radiator, kung saan ang pinainit na langis ay umiikot sa loob (+)

Ito ang aparatong ito na unang ginamit sa kumbinasyon hindi sa isang fan, ngunit sa isang radiator ng pag-init. Ang motor ay inilalagay sa gilid, at ang rotor shaft ay dumadaan sa umiikot na drum at lumabas.

Walang fan ang ganitong uri ng device. Ang coolant mula sa pump ay gumagalaw sa mga tubo patungo sa radiator. Sa katulad na paraan, ang pinainit na langis ay maaaring ilipat sa isa pang heat exchanger o direkta sa mga tubo ng pag-init.

Nang maglaon, ang disenyo ng frenette heat pump ay makabuluhang nabago. Ang rotor shaft ay nanatili pa rin sa isang pahalang na posisyon, ngunit ang panloob na bahagi ay gawa sa dalawang umiikot na drum at isang impeller na inilagay sa pagitan nila. Ang likidong langis ay muling ginagamit bilang isang coolant dito.

Sa bersyong ito ng Frenette heat pump, dalawang cylinders ang umiikot nang magkatabi, sila ay pinaghihiwalay ng isang espesyal na dinisenyo na impeller na gawa sa napakatibay na metal (+)

Kapag ang istraktura na ito ay umiikot, ang langis ay umiinit din habang dumadaan ito sa mga espesyal na butas na ginawa sa impeller at pagkatapos ay tumagos sa makitid na lukab sa pagitan ng mga dingding ng pump housing at rotor nito.Kaya, ang kahusayan ng Frenette pump ay makabuluhang nadagdagan.

Ang mga maliliit na butas ay ginagawa sa mga gilid ng impeller para sa Frenette heat pump. Mabilis at mahusay na umiinit ang coolant kapag dumadaan sa kanila (+)

Gayunpaman, ito ay nagkakahalaga ng noting na ang ganitong uri ng pump ay hindi masyadong angkop para sa paggawa sa bahay. Una, kakailanganin mong makahanap ng maaasahang mga guhit o kalkulahin ang disenyo sa iyong sarili, at isang bihasang inhinyero lamang ang makakagawa nito.

Pagkatapos ay kakailanganin mong makahanap ng isang espesyal na impeller na may mga butas ng naaangkop na laki. Ang elementong ito ng heat pump ay nagpapatakbo sa ilalim ng mas mataas na pagkarga, kaya dapat itong gawin ng napakatibay na materyales.

Self-production ng device

Ang pagsusuri sa mga opsyon sa disenyo para sa Frenette pump ay nagbibigay-daan sa amin na maunawaan na ang mga prinsipyo ng pagpapatakbo nito ay maaaring gamitin nang may iba't ibang antas ng kahusayan sa mga istruktura ng iba't ibang uri at uri. Ang pangunahing ideya ay nananatiling pareho: isang makitid na espasyo sa pagitan ng mga elemento ng metal, na puno ng langis, at pinaikot ng isang de-koryenteng motor.

Ang diagram ay nagpapakita ng bersyon ng Frenette heat pump, na karaniwang ginagamit para sa sariling paggawa ng device. Ang batayan ng disenyo ay mga metal na disc na pinaghihiwalay ng mga mani (+)

Sa bahay, ang Frenette pump ay kadalasang ginagawa, na binubuo ng isang serye ng mga metal plate na pinaghihiwalay ng isang makitid na puwang.

Upang makagawa ng gayong aparato, kailangan mong ihanda ang mga kinakailangang materyales:

• guwang na silindro ng metal;
• isang hanay ng magkaparehong mga disk ng bakal na may butas sa gitna;
• hanay ng mga mani na may taas na 6 mm;
• sinulid na bakal na baras:
• de-koryenteng motor na may pinahabang baras;
• tindig;
• Radiator;
• pagkonekta ng mga tubo.

Ang mga sukat ng bomba ay maaaring mas malaki o mas maliit.Ngunit ang distansya sa pagitan ng mga disk ay dapat na mapanatili nang eksakto - 6 mm. Ang mga karaniwang mani ay ginagamit bilang mga spacer, at isang bakal na baras ang sentro ng istraktura.

Ang kapal nito ay dapat tumutugma sa diameter ng nut. Kung wala kang sinulid na pamalo sa kamay, kailangan mo lang itong putulin.

Ang mga metal disk para sa isang Frenette heat pump ay dapat na bahagyang mas maliit kaysa sa diameter ng cylindrical body upang matiyak ang libreng pag-ikot at mas mahusay na pag-init ng coolant

Malinaw, ang butas sa mga disk ay dapat na tulad na maaari silang malayang ilagay sa axial rod. Ang panlabas na diameter ng mga disk ay dapat na ilang millimeters na mas maliit kaysa sa pabahay. Kung walang handa na mga elemento sa kamay, ang mga disc ay pinutol sa sheet metal sa iyong sarili o ang trabaho ay ipinagkatiwala sa isang turner.

Ang mga bakal na disc para sa isang Frenette heat pump ay maaaring putulin sa bahay kung mayroon kang tamang kagamitan

Ang cylindrical na katawan ay maaaring gawin mula sa isang lumang metal na lalagyan ng isang angkop na pagsasaayos o hinangin mula sa metal. Ang isang piraso ng malawak na metal pipe ay gagana rin.

Ang mga dingding ay hinangin sa mga dulo ng silindro. Ang pabahay ay dapat na selyadong upang ang langis ay hindi tumagas. Ang mga karagdagang butas ay dapat gawin sa itaas at ibabang dulo ng pabahay: para sa pasukan at labasan ng mga tubo ng pag-init na humahantong sa radiator.

Siyempre, ang lahat ng mga koneksyon sa tubo ay dapat na selyadong. Para sa mga sinulid na koneksyon, ginagamit ang mga espesyal na sealant: FUM tape, flax, atbp. Kung nagpasya gumamit ng mga polypropylene pipe, kakailanganin mo ng mga espesyal na kabit at, posibleng, isang panghinang na bakal upang mai-install ang gayong mga tubo.

Ang de-koryenteng motor na may mataas na pagganap ay hindi kinakailangan upang patakbuhin ang Frenette pump.Ang isang aparato na inalis mula sa isang luma o sirang appliance sa bahay, tulad ng isang regular na fan, ay angkop.

Ang pangunahing layunin ng isang de-koryenteng motor ay upang paikutin ang baras. Ang sobrang mabilis na pag-ikot ay maaaring maging sanhi ng hindi paggana ng device. Ang mas mabilis na pag-ikot ng istraktura, mas umiinit ang coolant.

Ang isang maliit na motor para sa pag-ikot ng baras ng isang Frenette heat pump ay maaaring alisin mula sa mga nasirang gamit sa bahay o bilhin sa isang tindahan

Upang ang baras ay malayang umiikot, kailangan mo ng angkop na tindig ng mga karaniwang sukat. Kapag handa na ang lahat ng mga elemento, maaari mong simulan ang pag-assemble ng device. Una, ang isang gitnang axis na may isang tindig ay naka-install sa ibabang bahagi sa loob ng pabahay. Pagkatapos ay i-screw ang spacer nut sa axle, pagkatapos ay ilagay ang disk, muli ang nut, muli ang disk, atbp.

Ang mga disc na may mga mani ay kahalili hanggang sa mapuno ang housing sa itaas. Kahit na sa yugto ng paghahanda, maaari kang gumawa ng mga paunang kalkulasyon sa bilang ng mga kinakailangang disk at mani.

Kinakailangang idagdag ang kapal ng disk sa kapal ng nut (6 mm). Hatiin ang taas ng katawan sa figure na ito. Ang resultang numero ay magbibigay ng impormasyon tungkol sa kinakailangang bilang ng mga pares ng "nut + disk". Huling naka-install ang nut.

Kapag ang pabahay ay napuno ng mga gumagalaw na bahagi, ito ay napuno ng likidong langis. Ang uri ng langis ay hindi mahalaga; maaari kang kumuha ng mineral, cottonseed, rapeseed o anumang iba pang langis na pinahihintulutan nang mabuti ang init at hindi tumitigas. Pagkatapos nito, ang istraktura ay natatakpan ng tuktok na takip at maingat na hinangin.

Sa puntong ito, ang mga tubo ng radiator ay kadalasang nakakabit na sa mga takip. Para sa kaginhawahan sa panahon ng karagdagang pag-install at pagpapanatili ng aparato, maaaring mai-install ang dalawang shut-off valve sa mga tubo. Ngayon ay kailangan mong ilakip ang heat pump axis sa motor shaft.

Ang system ay konektado sa network, ang pagkakaroon ng mga pagtagas ay nasuri, at ang mga katangian ng pagpapatakbo ng aparato ay tinasa.

Ang isang self-made na Frenette heat pump ay maaaring ikonekta sa isang conventional cast iron o bimetallic radiator, na magbibigay ng kinakailangang epekto sa pag-init

Kung ang lahat ay tapos na nang tama, ang ehe na may mga disc ay magsisimulang mag-ikot, magpainit ng langis sa loob ng aparato. Ang mainit na coolant ay lilipat sa itaas na butas sa pamamagitan ng tubo papunta sa radiator ng pag-init. Ang pinalamig na langis ay babalik sa pabahay ng heat pump sa pamamagitan ng down pipe upang painitin muli.

Upang i-automate ang pagpapatakbo ng system, maaari kang gumamit ng isang espesyal na relay na may sensor ng temperatura, na nakikita ang pag-init ng pabahay ng heat pump at pinapatay ang makina o i-on ito kung kinakailangan. Pipigilan nito ang sobrang pag-init ng system, pinsala sa de-koryenteng motor at sa pangkalahatan ay tataas ang buhay ng serbisyo ng device.

Mga konklusyon at kapaki-pakinabang na video sa paksa

Ang isang kawili-wiling bersyon ng Frenette pump ay ipinakita sa video na ito:

Sa kasamaang palad, ang Frenette pump ay hindi nakahanap ng malawak na pagtanggap sa industriya ng pag-init. Ang ganitong pang-industriya na aparato para sa mga pangangailangan sa sambahayan ay mahirap hanapin sa mga tindahan ng pagpapabuti ng bahay. Ngunit maraming mga manggagawa ang matagumpay na ginamit ang mga nagawa ng siyentipikong ito at inilapat ang mga ito sa kanilang mga tahanan, paliguan, garahe, atbp.

Marahil ikaw ang parehong taong DIY na nakamit ang ideya ni Frenette? Mangyaring ibahagi ang iyong karanasan - mag-iwan ng mga komento sa artikulo at magdagdag ng mga larawan ng iyong mga produkto. Ang contact form ay matatagpuan sa ibaba.