Lämpöpumpun itsenäinen laite Frenett (kitkalämmitin)

Haluatko vähentää kotiensa lämmityskustannuksia, monet talonomistajat onnistuivat valmistamaan Frenett-lämpöpumpun omilla käsillään. Jotkut harrastajat, samoin kuin optimistiset mainosten luojat, vakuuttavat, että tämän yksikön parannetun mallin avulla voit saavuttaa 700 tai jopa 1000% hyötysuhteen. Skeptikot muistuttavat termodynamiikan ja epäilyn lakien perusperiaatteista. Siitä huolimatta, lähes neljä vuosikymmentä sitten patentoitu ja toistuvasti uusittu Frenettin keksintö toimii onnistuneesti sekä improvisoiduina laitteina että kiinteinä teollisuusmalleina.

Toimintaperiaate ja laitteen suunnittelu

Jokainen koululainen tietää hyvin, että voimakas kitka johtaa pintojen tai välineiden kuumenemiseen. Eugene Frenett loi yllättävän yksinkertaisen lämmityslaitteen, joka käyttää tätä fyysistä ilmiötä. Keksijä käytti kahta erikokoista sylinteriä. Pienempi sylinteri asetettiin onttoon sylinteriin, jonka halkaisija oli suurempi. Öljyä kaadettiin ensimmäisen sylinterin ulkopinnan ja toisen seinämän väliin. Toisella puolella oleva pieni sylinteri oli kytketty sähkömoottoriin, ja toisaalta siihen kiinnitettiin puhaltimen juoksupyörä.

Tämä on lämpöpumpun kaavio, jonka Eugene Frenett patentti vuonna 1977. Myöhemmin mallia muokattiin toistuvasti ja parannettiin.

Sisäisen sylinterin intensiivisen pyörimisen myötä laitteeseen kaadettu öljy kuumennettiin riittävän korkeisiin lämpötiloihin. Puhaltimen juoksupyörä mahdollisti lämmön nopean jakamisen huonetilaan. Käytön helpottamiseksi työsylinterit sijoitettiin koteloon, jossa oli ilma-aukkoja. Laitteen toiminta oli mahdollista optimoida termostaatin avulla.

Samanlaisesta nimestä huolimatta Frenett-laitteella ja sen analogeilla ei ole mitään tekemistä lämpöpumpun kanssa, jossa käänteisen Carnot-periaatteen perusteella ympäristön (vesi, maa, ilma) matalan potentiaalin energia muunnetaan korkean potentiaalin omaavaksi lämpöenergiaksi. Niitä yhdistää vain se, että molempia järjestelmiä käytetään menestyksekkäästi kodien lämmitykseen.

Muunnelmat Fresnett-teemasta

Sekä keksijä että hänen seuraajansa ovat vuosien mittaan toistuvasti parantaneet fresnett-lämpöpumppua. Mielenkiintoinen malli, jossa rumpu on sijoitettu vaakasuoraan ja järjestelmän keskellä on akseli, jonka osa on ulkopuolella. Tämä suunnittelu on tehtävä erittäin huolellisesti, jotta estetään nestevuodot kotelon ja akselin liitoskohdasta.

Tässä Frenett-lämpöpumpun mallissa liikkuva akseli vedetään ulos ja pyörimisakseli siirretään pystysuorasta asennosta vaakasuoraan

Tässä tapauksessa ei ole tuuletinta, ja lämpöpumpun jäähdytysneste menee lämmönvaihtimeen, jonka rooli voi olla tavanomaisella lämmityspatterilla tai jopa kotilämmitysjärjestelmällä.

Tässä Frenett-pumpun mallissa käytetään kahta tynnyriä ja jäähdytysneste liikkuu suljetussa järjestelmässä lämmönvaihtimen tai jäähdyttimen kautta

Myöhemmin kehitettiin Frenett-lämpöpumppuprojekti, jossa kahta tynnyriä käytettiin jäähdytysnesteen lämmittämiseen. Järjestelmää täydennettiin juoksupyörällä. Keskipakovoimien vaikutuksesta kuumennettu öljy työntyi pois tämän juoksupyörän aukkoista. Seurauksena neste putosi pieneen rakoon roottorin ja laitteen kotelon välillä, mikä mahdollisti tällaisen pumpun käytön erittäin suurella hyötysuhteella.

Korkean lujuuden juoksupyörän käyttö Frenett-lämpöpumppussa parantaa laitteen suorituskykyä. Jäähdytysneste poistuu reunoissa olevien kapeiden aukkojen kautta

Alkuperäisintä versiota voidaan pitää Habarovsk-tutkijoiden Nazyrova Natalya Ivanovnan, Syarg Alexander Vasilievichin ja Leonov Mihhail Pavlovichin versiona. Tämän laitteen työosa näyttää sieneltä. Työnesteenä käytetään vettä, joka kiehuu ja muuttuu erittäin kuumaksi höyryksi. Höyryn reaktiivisen voiman vaikutuksesta vesi liikkuu laitteen kanavien läpi nopeudella 135 m / min, minkä avulla voit tehdä ilman ulkoista virtalähdettä.

Khabarovskissa kehitetyn yleisen tuotantoyksikön likimääräinen kaavio: 1 - kapasiteetti; 2 - tuloputki; 3 - poistoputki; 4 - vedenlämmitin; 5 - laakerivarsi

Merkintä! Älä yritä toistaa Habarovskin tutkijoiden kokemuksia ja luo tällainen universaali generaattori kotikäyttöön. Tämä malli on suunniteltu yksinomaan teolliseen käyttöön.

Ymmärtänyt Frenett-pumpun laitteen periaatteet, kuka tahansa keksijä voi tehdä omia muutoksia suunnitteluunsa laitteen toiminnan parantamiseksi tai sen asennuksen yksinkertaistamiseksi.

Kuinka tehdä tällainen laite itse?

Käytännöllisimpiä kodien lämmitykseen on Frenett-lämpöpumpun malli, jossa ei ole tuuletinta ja sisäsylinteriä. Sen sijaan käytetään monia metallilevyjä, jotka pyörivät instrumentin sisällä. Jäähdytysnesteen merkitystä tekee öljy, joka menee jäähdyttimeen, jäähdytetään ja palautetaan sitten järjestelmään. Tällaisen laitteen toiminta osoitetaan vakuuttavasti videomateriaalissa:

Niille, jotka osaavat englantia, tämä video voi olla hyödyllinen:

Lämpöpumpun valmistaminen kotona Eugene Frenett -periaatteen mukaan ei ole vaikeaa. Tätä varten tarvitset:

• metalli sylinteri;
• teräs pyörät;
• pähkinät
• teräs sauva;
• pieni sähkömoottori;
• putket;
• jäähdytin.

Teräslevyjen halkaisijan tulisi olla hiukan pienempi kuin sylinterin halkaisija, jotta kotelon seinämien ja pyörivän osan välillä on pieni rako. Kiekkojen ja mutterien lukumäärä riippuu rakenteen koosta. Kiekot on järjestetty peräkkäin terästankoon, erotettu pähkinöillä. Yleisesti käytettyjen mutterien korkeus on 6 mm. Sylinteri tulisi olla täynnä kiekkoja ylöspäin. Terästankoon kohdistetaan ulkoinen kierre koko pituudeltaan. Koteloon on tehty kaksi aukkoa jäähdytysnestettä varten. Yläreiän läpi lämmitetty öljy tulee jäähdyttimeen, ja alhaalta se palaa järjestelmään lisälämmitystä varten.

Kuten jäähdytysneste laitekehittäjät suosittelevat nestemäisen öljyn käyttämistä veden sijasta, koska tällaisen öljyn kiehumispiste on useita kertoja korkeampi. Nopealla lämmityksellä vesi voi muuttua höyryksi ja järjestelmässä ilmenee ylipainetta, mikä voi vahingoittaa rakennetta.

Tämä on likimääräinen Frenett-lämpöpumpun muotoilu, jota ei ole vaikea toteuttaa käytettävissä olevilla työkaluilla ja käytettävissä olevilla materiaaleilla.

Kierteitetyn tangon asentamiseen vaaditaan myös laakeri. Sähkömoottorin suhteen sopii mikä tahansa malli, joka tuottaa riittävän määrän kierroksia, esimerkiksi vanhasta tuulettimesta toimiva moottori.

Laitteen kokoonpanoprosessi on seuraava:

1. Koteloon on tehty kaksi aukkoa lämmitysputkille.
2. Kierretanko on asennettu rungon keskelle.
3. Mutteri ruuvataan kierteeseen, asetetaan levy, seuraava mutteri ruuvataan jne.
4. Asennus jatkuu, kunnes levyt ovat täynnä.
5. Nestemäinen öljy, kuten puuvillansiemenöljy, kaadetaan järjestelmään.
6. Kotelo on kiinni ja tanko on kiinnitetty.
7. Lämmityspatterin putket johdetaan reikiin.
8. Keskiakseliin on kiinnitetty sähkömoottori, joka tarjoaa kiertoa.
9. Kytke laite verkkoon ja tarkista sen toiminta.

Tämän tyyppisten lämpöpumppujen toiminnan parantamiseksi ja käytön helpottamiseksi ja taloudellisuudeksi on suositeltavaa käyttää moottorille automaattista virrankatkaisujärjestelmää. Tällaista järjestelmää ohjataan lämpötila-anturilla, joka asennetaan suoraan laitteeseen.

Missä tällaista pumppua voidaan käyttää?

Helpoin tapa käyttää tätä laitetta on muuttaa se huonelämmittimeksi. Tällainen lämpöpumppu on täydellinen autotallen, kylpylän tai muun pienen huoneen lämmittämiseen. Mutta isossa talossa käsityöläiset ehdottavat Frenett-pumpun käyttöä yhdessä "lämpimän lattian" järjestelmän kanssa.

Tässä tapauksessa jäähdytysneste ei kierrä jäähdyttimen, vaan lattiakerrokseen asetettujen muoviputkien läpi. Sen on tarkoitus säännellä tämän järjestelmän toimintaa lämpötila-anturilla, joka on asennettu pumpun koteloon eikä ole asennettu pohjaan, kuten tehdään perinteisen vesilämmitteisen lattian asennuksen yhteydessä.