Siltumsūkņa Frenett neatkarīgā ierīce (berzes sildītājs)

Vēlēdamies samazināt māju apkures izmaksas, daudziem māju īpašniekiem izdevās Frenett siltumsūkni izgatavot ar savām rokām. Daži entuziasti, kā arī optimistiski reklāmas veidotāji apliecina, ka ar uzlabota šīs vienības modeļa palīdzību ir iespējams sasniegt efektivitāti 700 vai pat 1000%. Skeptiķi atgādina par termodinamikas un šaubu likumu pamatprincipiem. Neskatoties uz to, Frenett izgudrojums, patentēts gandrīz pirms četrām desmitgadēm un atkārtoti pārveidots, veiksmīgi darbojas gan kā improvizētas ierīces, gan kā stabili rūpnieciski modeļi.

Darbības princips un ierīces dizains

Ikviens skolēns labi zina, ka intensīva berze izraisa virsmu vai vides karsēšanu. Eugene Frenett izveidoja pārsteidzoši vienkāršu sildīšanas ierīci, kas izmanto šo fizisko parādību. Izgudrotājs izmantoja divus dažādu izmēru cilindrus. Dobumā ar lielāku diametru tika ievietots mazāks cilindrs. Starp pirmā un ārējā cilindra ārējo virsmu ielēja eļļu. Mazais cilindrs vienā pusē bija savienots ar elektromotoru, un, no otras puses, tam tika piestiprināts ventilatora lāpstiņritenis.

Šī ir siltumsūkņa diagramma, kuru 1977. gadā patentēja Eugene Frenett. Vēlāk modelis tika atkārtoti pārveidots un pilnveidots.

Ar intensīvu iekšējā cilindra rotāciju ierīcē ielej eļļu uzsildīja līdz pietiekami augstām temperatūrām. Ventilatora lāpstiņritenis ļāva ātri sadalīt siltumu telpas telpā. Lietošanas ērtībai darba cilindri tika ievietoti korpusā ar atverēm gaisam. Izmantojot termostatu, bija iespējams optimizēt ierīces darbību.

Neskatoties uz līdzīgo nosaukumu, Frenett ierīcei un tās analogiem nav nekā kopīga ar siltumsūkni, kurā, balstoties uz apgriezto Carnot principu, vides (ūdens, zemes, gaisa) zema potenciāla enerģija tiek pārveidota par siltumenerģiju ar lielu potenciālu. Viņus vieno tas, ka abas sistēmas tiek veiksmīgi izmantotas māju apsildīšanai.

Varianti par Fresnett tēmu

Gan izgudrotājs, gan viņa sekotāji gadu gaitā ir vairākkārt uzlabojuši fresnett siltumsūkni. Interesants modelis, kurā bungas ir novietotas horizontāli, un sistēmas centrā ir ass, kuras daļa atrodas ārpusē. Šis dizains jāveic ļoti uzmanīgi, lai novērstu šķidruma noplūdi korpusa un vārpstas savienojuma vietā.

Šajā Frenett siltumsūkņa modelī kustīgā vārpsta tiek izvilkta un rotācijas ass tiek pārvietota no vertikāla stāvokļa uz horizontālu

Šajā gadījumā nav ventilatora, un dzesēšanas šķidrums no siltumsūkņa nonāk siltummainī, kura lomu var spēlēt parastais sildīšanas radiators vai pat mājas apkures sistēma.

Šajā Frenett sūkņa modelī vienlaikus tiek izmantotas divas tvertnes, un dzesēšanas šķidrums pārvietojas slēgtā sistēmā caur siltummaini vai radiatoru

Vēlāk tika izstrādāts Frenett siltumsūkņa projekts, kurā dzesēšanas šķidruma sildīšanai tika izmantotas divas tvertnes. Sistēma tika papildināta ar lāpstiņriteni. Centrbēdzes spēku ietekmē no šī lāpstiņriteņa atverēm izplūda sakarsēta eļļa. Tā rezultātā šķidrums iekrita nelielā spraugā starp rotoru un ierīces korpusu, kas ļāva izmantot šādu sūkni ar ļoti augstu efektivitāti.

Izmantojot augstas stiprības lāpstiņriteni Frenett siltumsūknī, tiek uzlabota ierīces darbība. Dzesēšanas šķidrums iziet caur šaurām atverēm, kas atrodas malās

Par oriģinālāko versiju var uzskatīt Habarovskas zinātnieku Nazyrova Natālijas Ivanovnas, Syarg Alexander Vasilievich un Leonov Mihaila Pavloviča versiju. Šīs ierīces darba daļa izskatās kā sēne. Kā darba šķidrumu izmanto ūdeni, kas sasniedz vārīšanās temperatūru un pārvēršas ļoti karstā tvaikā. Darbojoties ar tvaika reaktīvo spēku, ūdens pārvietojas pa ierīces kanāliem ar ātrumu 135 m / min, kas ļauj iztikt bez ārēja enerģijas avota.

Habarovskā izstrādāta universālā ģeneratora aptuvena shēma: 1 - jauda; 2 - ieplūdes caurule; 3 - izplūdes caurule; 4 - ūdens sildītājs; 5 - gultņa ass

Piezīme! Nemēģiniet atkārtot Habarovskas zinātnieku pieredzi un izveidojiet šādu universālu ģeneratoru lietošanai mājās. Šis dizains ir izstrādāts tikai rūpnieciskai lietošanai.

Saprotot Frenett sūkņa ierīces principus, jebkurš izgudrotājs var pats pielāgot savu dizainu, lai uzlabotu ierīces darbību vai vienkāršotu tās uzstādīšanu.

Kā pats izgatavot šādu ierīci?

Praktiskākais māju sildīšanai ir Frenett siltumsūkņa modelis, kurā nav ventilatora un iekšējā cilindra. Tā vietā tiek izmantoti daudzi metāla diski, kas rotē instrumenta iekšpusē. Dzesēšanas šķidruma lomu spēlē eļļa, kas nonāk radiatorā, tiek atdzesēta un pēc tam atgriezta sistēmā. Šādas ierīces darbība ir pārliecinoši parādīta video materiālā:

Tiem, kas zina angļu valodu, šis video var noderēt:

Lai mājās izveidotu siltumsūkni pēc Jevgeņija Freneta principa, nav grūti. Tam jums ir nepieciešams:

• metāla cilindrs;
• tērauda riteņi;
• rieksti
• tērauda stienis;
• mazs elektromotors;
• caurules;
• radiators.

Tērauda disku diametram jābūt nedaudz mazākam par cilindra diametru, lai starp korpusa sienām un rotējošo daļu būtu neliela atstarpe. Disku un uzgriežņu skaits ir atkarīgs no struktūras lieluma. Diski tiek secīgi savērti uz tērauda stieņa, atdalīti ar uzgriežņiem. Parasti izmantotie rieksti ir 6 mm augsti. Balonu līdz augšai vajadzētu piepildīt ar diskiem. Tērauda stienim visā garumā tiek uzlikts ārējs vītne. Korpusā ir izveidotas divas atveres dzesēšanas šķidrumam. Caur augšējo caurumu sakarsēta eļļa nonāks radiatorā, un no apakšas tā atgriezīsies sistēmā turpmākai sildīšanai.

Kā dzesēšanas šķidrums ierīču izstrādātāji iesaka izmantot šķidru eļļu, nevis ūdeni, jo šādas eļļas viršanas temperatūra ir vairākas reizes augstāka. Ātri karsējot, ūdens var pārvērsties tvaikā, un sistēmā radīsies pārspiediens, kas var sabojāt struktūru.

Šis ir aptuvens Frenett siltumsūkņa dizains, kuru nav grūti īstenot, izmantojot pieejamos instrumentus un pieejamos materiālus

Vītņota stieņa uzstādīšanai ir nepieciešams arī gultnis. Attiecībā uz elektromotoru ir piemērots jebkurš modelis, kas nodrošina pietiekamu apgriezienu skaitu, piemēram, strādājošs motors no vecā ventilatora.

Ierīces montāžas process ir šāds:

1. Korpusā ir izgatavotas divas atveres apkures caurulēm.
2. Korpusa centrā ir uzstādīts vītņots stienis.
3. Uz vītnes tiek pieskrūvēts uzgrieznis, tiek uzlikts disks, pieskrūvēts nākamais uzgrieznis utt.
4. Montāža turpinās, līdz diski ir pilni.
5. Sistēmā ielej šķidru eļļu, piemēram, kokvilnas sēklu eļļu.
6. Korpuss ir aizvērts un stienis ir fiksēts.
7. Apkures radiatora caurules tiek novadītas caurumos.
8. Pie centrālās ass ir piestiprināts elektromotors, kas nodrošina rotāciju.
9. Pievienojiet ierīci tīklam un pārbaudiet tā darbību.

Lai uzlabotu šāda veida siltumsūkņa darbību un padarītu tā izmantošanu ērtāku un ekonomiskāku, motoram ieteicams izmantot automātisku ieslēgšanas un izslēgšanas sistēmu. Šādu sistēmu kontrolē, izmantojot temperatūras sensoru, kas ir uzstādīts tieši ierīcē.

Kur var izmantot šādu sūkni?

Vienkāršākais veids, kā izmantot šo ierīci, ir pārvērst to par istabas sildītāju. Šāds siltumsūknis ir lieliski piemērots garāžas, pirts vai citas mazas telpas apsildīšanai. Bet lielajā mājā amatnieki ierosina izmantot Frenett sūkni kombinācijā ar "siltu grīdu" sistēmu.

Šajā gadījumā dzesēšanas šķidrums netiks cirkulēts caur radiatoru, bet gan caur plastmasas caurulēm, kas ievietotas grīdas segumā. Paredzēts, ka šīs sistēmas darbība tiks regulēta ar temperatūras sensora palīdzību, kas ir uzstādīts uz sūkņa korpusa un nav uzstādīts grīdā, kā tas tiek darīts tradicionālās ar ūdeni apsildāmās grīdas uzstādīšanas laikā.