Dispositivo indipendente della pompa di calore Frenett (riscaldatore a frizione)

Volendo ridurre il costo del riscaldamento delle loro case, molti proprietari di case sono riusciti a realizzare una pompa di calore Frenett con le proprie mani. Alcuni appassionati, oltre a creatori ottimisti di annunci pubblicitari, assicurano che con l'aiuto di un modello migliorato di questa unità, è possibile raggiungere un'efficienza del 700, o addirittura del 1000%. Gli scettici ricordano i principi di base delle leggi della termodinamica e del dubbio. Tuttavia, l'invenzione di Frenett, brevettata quasi quattro decenni fa e ripetutamente rifatta, funziona con successo sia come dispositivi improvvisati che come solidi modelli industriali.

Il principio di funzionamento e design del dispositivo

Ogni scolaro sa bene che un forte attrito porta al riscaldamento di superfici o supporti. Eugene Frenett ha creato un dispositivo di riscaldamento sorprendentemente semplice che utilizza questo fenomeno fisico. L'inventore usò due cilindri di dimensioni diverse. Un cilindro più piccolo è stato inserito in un cilindro cavo con un diametro maggiore. Tra la superficie esterna del primo e la parete interna del secondo cilindro, fu versato olio. Il piccolo cilindro da un lato era collegato a un motore elettrico, e dall'altro lato era collegata una girante del ventilatore.

Questo è il diagramma di una pompa di calore, che è stata brevettata da Eugene Frenett nel 1977. Successivamente, il modello è stato ripetutamente rielaborato e migliorato.

Con la rotazione intensiva del cilindro interno, l'olio versato nel dispositivo veniva riscaldato a temperature sufficientemente elevate. La girante della ventola ha permesso di distribuire rapidamente il calore nello spazio della stanza. Per facilità d'uso, i cilindri di lavoro sono stati collocati in un alloggiamento con aperture per l'aria. È stato possibile ottimizzare il funzionamento del dispositivo utilizzando un termostato.

Nonostante il nome simile, il dispositivo Frenett e i suoi analoghi non hanno nulla a che fare con una pompa di calore, in cui, in base al principio inverso di Carnot, l'energia a basso potenziale dell'ambiente (acqua, terra, aria) viene convertita in energia termica ad alto potenziale. Ciò che li unisce è il fatto che entrambi i sistemi vengono utilizzati con successo per il riscaldamento delle case.

Variazioni sul tema Fresnett

Sia l'inventore che i suoi seguaci nel corso degli anni hanno ripetutamente migliorato la pompa di calore Fresnett. Un modello interessante in cui il tamburo è posizionato orizzontalmente e al centro del sistema c'è un albero, parte del quale si trova all'esterno. Questa progettazione deve essere eseguita con molta attenzione per evitare perdite di fluido alla giunzione dell'alloggiamento con l'albero.

In questo modello di pompa di calore Frenett, l'albero mobile viene estratto e l'asse di rotazione viene spostato da una posizione verticale a una orizzontale

In questo caso, non c'è ventola e il liquido di raffreddamento proveniente dalla pompa di calore entra nello scambiatore di calore, il cui ruolo può essere svolto da un radiatore di riscaldamento convenzionale o persino da un sistema di riscaldamento centralizzato a casa.

In questo modello della pompa Frenett, vengono utilizzati contemporaneamente due fusti e il liquido di raffreddamento si sposta in un sistema chiuso attraverso uno scambiatore di calore o un radiatore

Successivamente, è stato sviluppato un progetto di pompa di calore Frenett, in cui sono stati utilizzati due tamburi per riscaldare il liquido di raffreddamento. Il sistema è stato integrato da una girante. Sotto l'influenza delle forze centrifughe, l'olio riscaldato fu espulso dalle aperture di questa girante. Di conseguenza, il liquido è caduto in un piccolo spazio tra il rotore e l'alloggiamento del dispositivo, il che ha permesso di utilizzare una pompa del genere con altissima efficienza.

L'uso di una girante ad alta resistenza in una pompa di calore Frenett migliora le prestazioni del dispositivo. Il liquido di raffreddamento esce attraverso aperture strette situate ai bordi

La versione più originale può essere considerata la versione degli scienziati di Khabarovsk, Nazyrova Natalya Ivanovna, Syarg Alexander Vasilievich e Leonov Mikhail Pavlovich. La parte funzionante di questo dispositivo sembra un fungo. Come fluido di lavoro, viene utilizzata l'acqua, che raggiunge l'ebollizione e si trasforma in vapore molto caldo. Sotto l'azione della forza reattiva del vapore, l'acqua si muove attraverso i canali del dispositivo ad una velocità di 135 m / min, il che consente di fare a meno di una fonte di alimentazione esterna.

Uno schema approssimativo di un'unità generatrice universale sviluppata a Chabarovsk: 1 - capacità; 2 - tubo di ingresso; 3 - tubo di uscita; 4 - scaldabagno; 5 - albero cuscinetto

Nota! Non tentare di ripetere l'esperienza degli scienziati di Chabarovsk e creare un generatore così universale per uso domestico. Questo design è stato progettato esclusivamente per uso industriale.

Avendo compreso i principi del dispositivo della pompa Frenett, ogni inventore può apportare le proprie modifiche al proprio design al fine di migliorare il funzionamento del dispositivo o semplificarne l'installazione.

Come realizzare un tale dispositivo da soli?

Il più pratico per il riscaldamento delle case è il modello della pompa di calore Frenett, in cui non sono presenti ventola e cilindro interno. Invece, vengono utilizzati molti dischi metallici che ruotano all'interno dello strumento. Il ruolo del liquido refrigerante è svolto dall'olio, che entra nel radiatore, viene raffreddato e quindi restituito al sistema. Il funzionamento di un tale dispositivo è dimostrato in modo convincente nel materiale video:

Per chi conosce l'inglese, questo video può tornare utile:

Non è difficile realizzare una pompa di calore secondo il principio di Eugene Frenett a casa. Per questo è necessario:

• cilindro di metallo;
• ruote in acciaio;
• noccioline
• tondino di acciaio;
• piccolo motore elettrico;
• tubi;
• termosifone.

Il diametro dei dischi in acciaio dovrebbe essere leggermente inferiore al diametro del cilindro in modo che vi sia un piccolo spazio tra le pareti dell'alloggiamento e la parte rotante. Il numero di dischi e dadi dipende dalle dimensioni della struttura. I dischi sono messi in sequenza su un'asta d'acciaio, separati da dadi. I dadi comunemente usati sono alti 6 mm. Il cilindro deve essere riempito con dischi verso l'alto. Una filettatura esterna viene applicata sull'asta d'acciaio per tutta la sua lunghezza. Nell'alloggiamento sono presenti due aperture per il liquido di raffreddamento. Attraverso il foro superiore, l'olio riscaldato entrerà nel radiatore e da sotto tornerà al sistema per un ulteriore riscaldamento.

Come refrigerante gli sviluppatori di dispositivi raccomandano di usare olio liquido anziché acqua, poiché il punto di ebollizione di un tale olio è parecchie volte superiore. Con un riscaldamento rapido, l'acqua può trasformarsi in vapore e si verificherà una sovrapressione nel sistema, che può danneggiare la struttura.

Questo è un progetto approssimativo della pompa di calore Frenett, che non è difficile da implementare utilizzando strumenti e materiali disponibili

Per il montaggio di un'asta filettata, è necessario anche un cuscinetto. Per quanto riguarda il motore elettrico, è adatto qualsiasi modello che fornisca un numero sufficiente di giri, ad esempio un motore funzionante da un vecchio ventilatore.

Il processo di assemblaggio del dispositivo è il seguente:

1. Nell'alloggiamento sono realizzate due aperture per i tubi di riscaldamento.
2. Un'asta filettata è installata al centro del corpo.
3. Un dado viene avvitato sulla filettatura, viene inserito un disco, viene avvitato il dado successivo, ecc.
4. Il montaggio continua fino a quando i dischi non sono pieni.
5. L'olio liquido, come l'olio di semi di cotone, viene versato nel sistema.
6. L'alloggiamento è chiuso e l'asta è fissa.
7. I tubi del radiatore di riscaldamento vengono portati nei fori.
8. Un motore elettrico è collegato all'albero centrale, che fornisce la rotazione.
9. Collegare il dispositivo alla rete e verificarne il funzionamento.

Per migliorare il funzionamento di questo tipo di pompa di calore e renderne l'uso più conveniente ed economico, si consiglia di utilizzare un sistema di spegnimento automatico per il motore. Tale sistema è controllato mediante un sensore di temperatura, che è montato direttamente sul dispositivo.

Dove può essere utilizzata una tale pompa?

Il modo più semplice per utilizzare questo dispositivo è trasformarlo in un riscaldatore ambiente. Una tale pompa di calore è perfetta per riscaldare un garage, uno stabilimento balneare o un'altra piccola stanza. Ma nella grande casa, gli artigiani propongono di utilizzare la pompa Frenett in combinazione con il sistema "pavimento caldo".

In questo caso, il liquido di raffreddamento non circolerà attraverso il radiatore, ma attraverso i tubi di plastica disposti nel massetto. Dovrebbe regolare il funzionamento di questo sistema usando un sensore di temperatura, che è installato sul corpo della pompa e non montato su un massetto, come avviene durante l'installazione di un tradizionale pavimento riscaldato ad acqua.