Niezależne urządzenie pompy ciepła Frenett (podgrzewacz cierny)

Chcąc obniżyć koszty ogrzewania swoich domów, wielu właścicielom domów udało się stworzyć pompę ciepła Frenett własnymi rękami. Niektórzy entuzjaści, a także optymistyczni twórcy reklam, zapewniają, że przy pomocy ulepszonego modelu tego urządzenia można osiągnąć wydajność 700, a nawet 1000%. Sceptycy przypominają podstawowe zasady praw termodynamiki i wątpliwości. Niemniej wynalazek Frenetta, opatentowany prawie cztery dekady temu i wielokrotnie przerabiany, z powodzeniem funkcjonuje zarówno jako urządzenia domowe, jak i solidne modele przemysłowe.

Zasada działania i konstrukcja urządzenia

Każdy uczeń dobrze wie, że intensywne tarcie prowadzi do nagrzewania powierzchni lub mediów. Eugene Frenett stworzył zaskakująco proste urządzenie grzewcze, które wykorzystuje to zjawisko fizyczne. Wynalazca zastosował dwa cylindry o różnych rozmiarach. Mniejszy cylinder umieszczono w wydrążonym cylindrze o większej średnicy. Między zewnętrzną powierzchnią pierwszej i wewnętrzną ścianą drugiego cylindra wlano olej. Mały cylinder z jednej strony był podłączony do silnika elektrycznego, a z drugiej strony wirnik wentylatora był do niego przymocowany.

Jest to obwód pompy ciepła, który został opatentowany przez Eugene'a Frenetta w 1977 roku. Później model był wielokrotnie przerabiany i ulepszany.

Przy intensywnym obrocie wewnętrznego cylindra olej wlany do urządzenia został podgrzany do wystarczająco wysokich temperatur. Wirnik wentylatora pozwolił szybko rozprowadzać ciepło w przestrzeni pomieszczenia. Dla ułatwienia użytkowania cylindry robocze umieszczono w obudowie z otworami na powietrze. Możliwe było zoptymalizowanie działania urządzenia za pomocą termostatu.

Pomimo podobnej nazwy urządzenie Frenett i jego analogi nie mają nic wspólnego z pompą ciepła, w której, na podstawie odwrotnej zasady Carnota, energia o niskim potencjale środowiska (woda, ziemia, powietrze) jest przekształcana w energię cieplną o wysokim potencjale. Łączy ich tylko fakt, że oba systemy z powodzeniem stosuje się do ogrzewania domów.

Wariacje na temat Fresnett

Zarówno wynalazca, jak i jego zwolennicy przez lata wielokrotnie doskonalili pompę ciepła fresnett. Ciekawy model, w którym bęben jest umieszczony poziomo, a na środku układu znajduje się wał, którego część znajduje się na zewnątrz. Tę konstrukcję należy wykonać bardzo ostrożnie, aby zapobiec wyciekaniu płynu na styku obudowy z wałem.

W tym modelu pompy ciepła Frenett ruchomy wałek jest wyciągany, a oś obrotu jest przesuwana z pozycji pionowej do poziomej

W tym przypadku nie ma wentylatora, a płyn chłodzący z pompy ciepła wchodzi do wymiennika ciepła, którego rolę może odgrywać konwencjonalny grzejnik lub nawet centralne ogrzewanie w domu.

W tym modelu pompy Frenett stosuje się jednocześnie dwa bębny, a chłodziwo porusza się w układzie zamkniętym przez wymiennik ciepła lub chłodnicę

Później opracowano projekt pompy ciepła Frenett, w którym zastosowano dwa bębny do ogrzewania płynu chłodzącego. Układ został uzupełniony o wirnik. Pod wpływem sił odśrodkowych podgrzany olej został wyrzucony z otworów tego wirnika. W rezultacie ciecz wpadła do małej szczeliny między wirnikiem a obudową urządzenia, co umożliwiło zastosowanie takiej pompy o bardzo wysokiej wydajności.

Zastosowanie wirnika o wysokiej wytrzymałości w pompie ciepła Frenett poprawia wydajność urządzenia. Chłodziwo wydostaje się przez wąskie otwory znajdujące się na krawędziach

Najbardziej oryginalną wersję można uznać za wersję naukowców z Chabarowska Nazyrova Natalya Iwanowna, Syarg Aleksander Wasiliewicz i Leonow Michaił Pawłowicz. Działająca część tego urządzenia wygląda jak grzyb. Jako płyn roboczy używana jest woda, która osiąga temperaturę wrzenia i zamienia się w bardzo gorącą parę. Pod działaniem siły biernej pary woda przepływa przez kanały urządzenia z prędkością 135 m / min, co pozwala obejść się bez zewnętrznego źródła zasilania.

Przybliżony schemat uniwersalnej jednostki wytwórczej opracowanej w Chabarowsku: 1 - moc; 2 - rura wlotowa; 3 - rura wylotowa; 4 - podgrzewacz wody; 5 - wałek łożyskowy

Uwaga! Nie próbuj powtarzać doświadczenia naukowców z Chabarowska i stwórz taki uniwersalny generator do użytku domowego. Ten projekt został zaprojektowany wyłącznie do użytku przemysłowego.

Po zapoznaniu się z zasadami urządzenia pompy Frenett każdy wynalazca może wprowadzić własne poprawki do swojego projektu w celu usprawnienia działania urządzenia lub uproszczenia jego instalacji.

Jak samemu zbudować takie urządzenie?

Najbardziej praktycznym do ogrzewania domów jest model pompy ciepła Frenett, w którym nie ma wentylatora i cylindra wewnętrznego. Zamiast tego stosuje się wiele metalowych tarcz, które obracają się wewnątrz instrumentu. Rolę płynu chłodzącego odgrywa olej, który dostaje się do chłodnicy, jest chłodzony, a następnie zawracany do układu. Działanie takiego urządzenia zostało przekonująco przedstawione w materiale wideo:

Dla tych, którzy znają angielski, ten film może się przydać:

Wykonanie pompy ciepła zgodnie z zasadą Eugene'a Frenetta w domu nie jest trudne. Aby to zrobić, będziesz potrzebować:

• metalowy cylinder;
• stalowe koła;
• orzechy
• stalowy pręt;
• mały silnik elektryczny;
• Rury;
• chłodnica samochodowa.

Średnica stalowych tarcz powinna być nieco mniejsza niż średnica cylindra, aby między ściankami obudowy a częścią obrotową była niewielka szczelina. Liczba dysków i nakrętek zależy od wielkości konstrukcji. Tarcze są kolejno nawleczone na stalowym pręcie, oddzielone nakrętkami. Powszechnie stosowane nakrętki mają wysokość 6 mm. Cylinder powinien być wypełniony dyskami do góry. Gwint zewnętrzny jest nakładany na stalowy pręt na całej jego długości. W obudowie znajdują się dwa otwory na chłodziwo. Przez górny otwór podgrzany olej wejdzie do chłodnicy, a od dołu wróci do systemu w celu dalszego ogrzewania.

Tak jak płyn chłodzący twórcy urządzeń zalecają stosowanie płynnego oleju zamiast wody, ponieważ temperatura wrzenia takiego oleju jest kilkakrotnie wyższa. Przy szybkim nagrzewaniu woda może zamienić się w parę i w układzie pojawi się nadciśnienie, które może uszkodzić konstrukcję.

Jest to przybliżona konstrukcja pompy ciepła Frenett, której wdrożenie nie jest trudne przy użyciu improwizowanych narzędzi i dostępnych materiałów.

Do montażu pręta gwintowanego wymagane jest również łożysko. Jeśli chodzi o silnik elektryczny, odpowiedni jest każdy model, który zapewnia wystarczającą liczbę obrotów, na przykład działający silnik ze starego wentylatora.

Proces montażu urządzenia jest następujący:

1. W obudowie wykonano dwa otwory na rury grzewcze.
2. Pręt gwintowany jest zainstalowany pośrodku korpusu.
3. Nakrętkę przykręca się do gwintu, umieszcza tarczę, przykręca następną nakrętkę itp.
4. Montowanie trwa do momentu zapełnienia dysków.
5. Płynny olej, taki jak olej z nasion bawełny, wlewa się do układu.
6. Obudowa jest zamknięta, a pręt jest przymocowany.
7. Rury chłodnicy są doprowadzane do otworów.
8. Silnik elektryczny jest przymocowany do centralnego wału, co zapewnia obrót.
9. Podłącz urządzenie do sieci i sprawdź jego działanie.

Aby usprawnić działanie tego typu pompy ciepła i uczynić jej użytkowanie wygodniejszym i bardziej ekonomicznym, zaleca się stosowanie automatycznego układu włączania / wyłączania silnika. Taki system jest kontrolowany za pomocą czujnika temperatury, który jest zamontowany bezpośrednio na urządzeniu.

Gdzie można zastosować taką pompę?

Najłatwiejszym sposobem korzystania z tego urządzenia jest przekształcenie go w grzejnik pokojowy. Taka pompa ciepła jest idealna do ogrzewania garażu, łaźni lub innego małego pomieszczenia. Ale w dużym domu rzemieślnicy proponują zastosowanie pompy Frenett w połączeniu z systemem „ciepłej podłogi”.

W takim przypadku płyn chłodzący będzie krążył nie przez chłodnicę, ale przez plastikowe rury ułożone w jastrychu podłogowym. Ma on regulować działanie tego systemu za pomocą czujnika temperatury, który jest zainstalowany na obudowie pompy, a nie zamontowany na jastrychu, jak ma to miejsce podczas instalacji tradycyjnej podłogi ogrzewanej wodą.