Dispositiu independent de la bomba de calor Frenett (escalfador de fricció)

Amb la voluntat de reduir el cost de la calefacció de les seves cases, molts propietaris van aconseguir fer una bomba de calor Frenett amb les seves pròpies mans. Alguns entusiastes, a més de creadors optimistes d’anuncis, asseguren que amb l’ajuda d’un model millorat d’aquesta unitat, és possible aconseguir una eficiència del 700, o fins i tot del 1000%. Els escèptics recorden els principis bàsics de les lleis de la termodinàmica i el dubte. Tot i això, la invenció de Frenett, patentada fa gairebé quatre dècades i repetida vegada, funciona amb èxit com a dispositius improvisats i com a models industrials sòlids.

El principi de funcionament i disseny de dispositius

Qualsevol escola sap bé que la fricció intensa condueix a l'escalfament de superfícies o suports. Eugene Frenett va crear un aparell de calefacció sorprenentment senzill que utilitza aquest fenomen físic. L’inventor va utilitzar dos cilindres de diferents mides. Es col·locava un cilindre més petit en un cilindre buit de diàmetre més gran. Entre la superfície exterior del primer i la paret interior del segon cilindre, s’abocava oli. El petit cilindre d’un costat estava connectat a un motor elèctric i, d’altra banda, s’hi va connectar un impulsor del ventilador.

Es tracta d’un esquema d’una bomba de calor, patentada per Eugene Frenett el 1977. Més tard, el model va ser reelaborat i millorat repetidament.

Amb la rotació intensiva del cilindre interior, l’oli abocat a l’aparell s’escalfava a temperatures prou altes. El rotor del ventilador permetia distribuir ràpidament la calor a l’espai de l’habitació. Per facilitar-ne l’ús, els cilindres de treball es van col·locar en un allotjament amb obertures d’aire. Es va poder optimitzar el funcionament del dispositiu mitjançant un termòstat.

Malgrat el nom similar, el dispositiu Frenett i els seus anàlegs no tenen res a veure amb una bomba de calor, en la qual, basada en el principi de Carnot invers, l’energia de baix potencial del medi ambient (aigua, terra, aire) es converteix en energia calorífica amb un alt potencial. El que els uneix és el fet que ambdós sistemes s’utilitzin amb èxit per escalfar habitatges.

Variacions sobre el tema Fresnett

Tant l'inventor com els seus seguidors al llarg dels anys han millorat repetidament la bomba de calor fresnett. Un model interessant en què el tambor es col·loca horitzontalment, i al centre del sistema es troba un eix, la part del qual es troba a l’exterior. Aquest disseny s’ha de fer amb molta cura per evitar fuites de líquid a la unió de l’allotjament amb l’eix.

En aquest model de bomba de calor Frenett, l’eix mòbil s’extreu i l’eix de gir es mou d’una posició vertical a una horitzontal

En aquest cas, no hi ha ventilador i el refrigerant de la bomba de calor entra a l’intercanviador de calor, el paper del qual pot tenir un radiador de calefacció convencional o fins i tot un sistema de calefacció central a casa.

En aquest model de la bomba Frenett s’utilitzen dos tambors simultàniament i el refrigerant es mou en un sistema tancat mitjançant un intercanviador de calor o un radiador

Posteriorment, es va desenvolupar un projecte de bomba de calor Frenett, en el qual es van utilitzar dos bidons per escalfar el refrigerant. El sistema es complementava amb un impulsor. Sota la influència de les forces centrífugues, l'oli escalfat va ser expulsat de les obertures d'aquest impulsor. Com a resultat, el líquid va caure en una petita bretxa entre el rotor i la carcassa del dispositiu, cosa que va permetre l'ús d'una bomba amb una eficiència molt elevada.

L’ús d’un impulsor d’alta resistència en una bomba de calor Frenett millora el rendiment del dispositiu. El refrigerant surt per obertures estretes situades a les vores

La versió més original es pot considerar la versió dels científics de Khabarovsk Nazyrova Natalya Ivanovna, Syarg Alexander Vasilievich i Leonov Mikhail Pavlovich. La part de treball d’aquest dispositiu sembla un bolet. Com a fluid de treball s’utilitza aigua, que arriba a ebullició i es converteix en vapor molt calent. Sota l’acció de la força reactiva del vapor, l’aigua es mou pels canals de l’aparell a una velocitat de 135 m / min, cosa que permet prescindir d’una font d’energia externa.

Esquema aproximat d'una unitat generadora universal desenvolupada a Khabarovsk: 1 - capacitat; 2 - canonada d’entrada; 3 - canonada de sortida; 4 - escalfador d'aigua; 5 - eix portant

Nota! No intenteu repetir l'experiència dels científics de Khabarovsk i creeu un generador universal per a ús domèstic. Aquest disseny ha estat dissenyat exclusivament per a ús industrial.

Després d’haver entès els principis del dispositiu de la bomba Frenett, qualsevol inventor pot fer els seus propis ajustaments al seu disseny per tal de millorar el funcionament del dispositiu o simplificar-ne la instal·lació.

Com fabricar un dispositiu tu mateix?

El més pràctic per escalfar habitatges és el model de la bomba de calor Frenett, en la qual no hi ha ventilador i cilindre interior. En lloc d'això, s'utilitzen molts discos de metall que giren dins de l'instrument. El paper del refrigerant el juga l’oli, que entra al radiador, es refreda i es torna al sistema. El funcionament d'aquest dispositiu es demostra de manera convincent al material de vídeo:

Per a aquells que saben anglès, aquest vídeo pot resultar útil:

Fer una bomba de calor segons el principi d’Eugene Frenett a casa no és difícil. Per això, necessiteu:

• cilindre metàl·lic;
• rodes d’acer;
• nous
• vareta d’acer;
• petit motor elèctric;
• canonades;
• radiador

El diàmetre dels discos d’acer ha de ser lleugerament menor que el diàmetre del cilindre de manera que hi hagi un petit buit entre les parets de la carcassa i la part girant. El nombre de discs i fruits secs depèn de la mida de l'estructura. Els discos s’agafen seqüencialment en una vareta d’acer, separats per nous. Els fruits secs utilitzats habitualment tenen 6 mm d’alçada. El cilindre s’ha d’omplir amb discos fins a la part superior. S’aplica un fil extern a la vareta d’acer al llarg de tota la seva longitud. A la carcassa es realitzen dues obertures per al refrigerant. A través del forat superior, l’oli escalfat entra al radiador, i des de baix tornarà al sistema per a un major escalfament.

Com refrigerant Els desenvolupadors de dispositius recomanen utilitzar oli líquid en lloc d'aigua, ja que el punt d'ebullició d'un oli és diverses vegades més gran. Amb un escalfament ràpid, l’aigua es pot convertir en vapor i es produirà una sobrepressió al sistema, cosa que pot danyar l’estructura.

Aquest és un disseny aproximat de la bomba de calor Frenett, que no és difícil d’aplicar amb les eines i els materials disponibles.

Per muntar una vareta roscada, també es requereix un rodament. Pel que fa al motor elèctric, és adequat qualsevol model que proporcioni un nombre suficient de revolucions, per exemple, un motor de treball d’un vell ventilador.

El procés de muntatge del dispositiu és el següent:

1. A la carcassa hi ha dues obertures per a canonades de calefacció.
2. Una vareta roscada s’instal·la al centre del cos.
3. Una rosca es cargola al fil, es col·loca un disc, es posa el cargol següent, etc.
4. El muntatge continua fins que els discos estiguin plens.
5. Al sistema s'aboca oli líquid, com l'oli de llavors de cotó.
6. La carcassa està tancada i la vara està fixada.
7. Els tubs del radiador de calefacció es porten als forats.
8. Un motor elèctric està unit a l’eix central, que proporciona rotació.
9. Connecteu el dispositiu a la xarxa i comproveu el seu funcionament.

Per millorar el funcionament d’aquest tipus de bomba de calor i fer-ne l’ús més còmode i econòmic, es recomana utilitzar un sistema d’apagat automàtic per al motor. Aquest sistema es controla mitjançant un sensor de temperatura que es munta directament al dispositiu.

On es pot utilitzar una bomba?

La manera més senzilla d’utilitzar aquest dispositiu és convertir-lo en un escalfador d’habitació. Aquesta bomba de calor és perfecta per escalfar un garatge, un bany o una altra habitació petita. Però a la casa gran, els artesans proposen fer servir la bomba Frenett en combinació amb el sistema de "pis calent".

En aquest cas, el refrigerant no circularà pel radiador, sinó per les canonades de plàstic que hi ha a la planxa. Se suposa que regula el funcionament d’aquest sistema mitjançant un sensor de temperatura, que s’instal·la a la carcassa de la bomba i no es munta en un cargol, com es fa durant la instal·lació d’un sòl tradicional amb calefacció per aigua.