Aplicació i fabricació de bombes de calor Frenette de bricolatge

Bomba de calor "Frenetta": exposició o consells d'ús

Hi ha algunes recomanacions sobre l'ús de bombes. No tothom els segueix, i hi ha queixes que una bomba industrial o casolana no funciona bé i, en general, aquest aparell és exagerat. Els següents consells seran útils.

Consells de funcionament de la bomba:

• Utilitzeu l'oli com a mitjà de transferència de calor: pot ser oli de colza, oli de cotó o oli mineral;
• No utilitzeu aigua per construir la bomba, perquè hi haurà un excés de pressió al sistema de calefacció a causa de l'alliberament de vapor de l'escalfament de l'aigua;
• Si feu la bomba vosaltres mateixos, llavors el motor d'alguns aparells elèctrics antics, el mateix ventilador s'utilitza com a motor elèctric;
• És desitjable instal·lar un sensor de temperatura al cos d'aquesta bomba de calor, s'encarrega de regular l'encesa i apagada automàtica del dispositiu;
• Quan instal·leu els discs a l'eix dins de la bomba, assegureu-vos que tot l'espai s'omple amb els discos.

La versió de la bomba Frenetta, creada per Alexander Vasilyevich Syarg, Natalya Ivanovna Nazyrova i Mikhail Pavlovich Leonov, mereix una menció especial. Aquests científics de Khabarovsk han creat aquest generador de calor, que es pot anomenar universal. La part de treball de l'aparell és semblant a un bolet, ja que el fluid de treball és l'aigua, que arriba a bullir i es converteix en vapor. Però no intenteu fer aquest generador a casa, només s'utilitza a la indústria.

Consells de selecció

Es recomana comprar una bomba de calor Frenette amb més freqüència per a les grans organitzacions industrials, ja que necessiten més potència. Proporciona temperatures elevades, la qual cosa significa que cal treballar amb la instal·lació amb cura.

Aquesta instal·lació per a una casa privada és una solució força rara: no és fàcil trobar una instal·lació a la venda, a causa de la seva complexitat estructural.

Malauradament, malgrat una eficiència tan impressionant, aquesta instal·lació no va arrelar com a escalfador domèstic, de manera que no podeu anar a qualsevol botiga d'equips de climatització i comprar aquest escalfador.

I tanmateix, per a la llar, alguns aconsegueixen fer bombes de calor Frenette amb les seves pròpies mans.

És fàcil i rendible fer-ho: el cost del combustible i els elements serà molt inferior al cost estimat de l'energia generada per aquest dispositiu.

Alguns artesans fan una bomba de calor Frenette, les ressenyes de les quals sovint es publiquen, compartint les seves pròpies opinions:

Eugene, 43 anys, Moscou:

Sergey, 39 anys, Ekaterinburg:

Tot i que sembla que tot es va fer correctament i segons el dibuix, i la nostra gent està alfabetitzada, fins i tot és estrany que no funcionés.

Un company d'alguna manera va mostrar un diagrama i una descripció de la bomba Frenette, bé, em vaig incendiar - hi ha prou temps lliure, hi ha una petita casa de camp - allà, de fet, vaig experimentar.

Què puc dir, he estat buscant informació sensata durant un temps inesperadament llarg, malgrat que a Internet hi ha molts dibuixos i vídeos sobre el tema, encara es perden algunes subtileses, només es presta atenció a l'essència principal. Com a resultat, vaig aconseguir muntar la instal·lació amb dolor a la meitat i funciona de manera molt eficient. Però dubto que una persona normal que no tingui coneixements específics faci front a aquesta tasca.

Però dubto que una persona normal que no tingui coneixements específics faci front a aquesta tasca.

Com a resultat, vaig aconseguir muntar la instal·lació amb dolor a la meitat i funciona de manera molt eficient. Només ara dubto que una persona normal que no tingui coneixements específics faci front a aquesta tasca.

Com muntar?

A la pràctica, la manera més senzilla és fer una bomba de calor Frenette amb les teves pròpies mans sense ventilador i un petit cilindre. L'oli roman com a refrigerant.

Una dotzena de discos metàl·lics es col·loquen dins d'un gran cilindre. Són ells els que giraran, substituint el petit cilindre.

Un radiador està connectat al dispositiu: és on l'oli fluirà, es refredarà, emetrà calor i tornarà a la bomba. Així, necessitarem:

• cilindre;
• Discs metàl·lics;
• Elements de fixació (nous);
• nucli;
• Tubs i radiador;
• Oli - pot ser qualsevol tècnica (colza, llavors de cotó) o mineral;
• Motor (elèctric), l'eix del qual s'ha d'allargar.

Igual que en el model original, cal proporcionar un buit entre el cilindre gran i els discs; per a això, el seu diàmetre es calcula per endavant.

Es fa un forat a la part superior i inferior per a una canonada que va al radiador.

L'oli escalfat a la caixa sortirà pel forat superior, emetrà calor pel radiador i tornarà per l'inferior per a l'escalfament posterior.

En muntar la vareta, cal instal·lar el coixinet a la base, per facilitar la rotació dels discs i reduir la fricció. En cas contrari, el dispositiu funcionarà pitjor i, a més, es tornarà inutilitzable moltes vegades més ràpid.

El motor s'adaptarà a qualsevol potència requerida per a una instal·lació concreta. Si fem nosaltres mateixos la bomba Frenett, és possible que el motor del ventilador antic estigui a mà, per exemple, s'adaptarà bé al disseny.

Per comoditat, es poden afegir sensors tèrmics al sistema, que encendran/apagaran el motor. Això farà que la bomba sigui encara més econòmica i racional en l'ús, automatitzant així el control de la instal·lació.

Després de completar el muntatge de l'estructura en si, hauríeu d'omplir la instal·lació amb oli, després connecteu la barra de treball a l'accionament i les línies d'entrada i sortida en oli amb les línies que condueixen al radiador de calefacció.

Després de completar la comprovació final de la correcció del muntatge, podeu intentar incloure la instal·lació a l'obra.

Una instal·lació d'aquest tipus es pot utilitzar amb la mateixa eficàcia tant per escalfar un edifici com per a una habitació independent. A la pràctica, s'ha comprovat que és més convenient utilitzar-lo, combinant-lo amb sistemes de calefacció per terra radiant.

Aquesta solució us permetrà obtenir un circuit de calefacció bastant eficient que us permeti fer front a les baixes temperatures interiors.

Com fer una bomba de calor amb les teves pròpies mans des d'una nevera antiga

Abans de procedir a la fabricació d'una bomba de calor, cal seleccionar una font de calor i resoldre el problema amb l'esquema de funcionament de la instal·lació. A més del compressor, necessitareu altres equips, així com eines.

Implementació d'esquemes i dibuixos. Per instal·lar una bomba de calor, cal fer un pou, perquè la font d'energia ha de ser subterrània. La profunditat del pou ha de ser tal que la temperatura de la terra sigui almenys de 5 graus. Per a aquest propòsit, qualsevol embassament també és adequat.

Els dissenys de les bombes de calor són similars, de manera que sigui quina sigui la font de calor, podeu utilitzar gairebé qualsevol esquema que es trobi a la xarxa. Quan es selecciona l'esquema, cal completar els dibuixos i indicar-hi les dimensions i les unions dels nodes.

Com que és bastant difícil calcular la potència de la instal·lació, podeu utilitzar els valors mitjans. Per exemple, un habitatge amb baixa pèrdua de calor necessitarà un sistema de calefacció amb una potència de 25 watts per metre quadrat. metre. Per a un edifici ben aïllat, aquest valor serà de 45 watts per metre quadrat. metre. Si la casa té pèrdues de calor prou elevades, la potència d'instal·lació hauria de ser d'almenys 70 W per sq. metre.

Seleccionant els detalls requerits. Si el compressor extret de la nevera està trencat, és preferible comprar-ne un de nou. No es recomana reparar el compressor antic, ja que en el futur això pot afectar negativament el funcionament de la bomba de calor.

A més, haureu de comprar les peces següents:

• recipient d'acer inoxidable tancat amb un volum de 120 litres;
• recipient de plàstic amb un volum de 90 litres;
• tres canonades de coure de diferents diàmetres;
• canonades de plàstic.

Per treballar amb peces metàl·liques, necessitareu una màquina de soldar i una esmoladora.

Muntatge de les unitats i instal·lació de la bomba de calor

En primer lloc, heu d'instal·lar el compressor a la paret amb suports. El següent pas és treballar amb el condensador. El dipòsit d'acer inoxidable s'ha de dividir en dues parts mitjançant un molinet. Es munta una bobina de coure en una de les meitats, després s'ha de soldar el recipient i fer-hi forats roscats.

Per fer un intercanviador de calor, cal enrotllar una canonada de coure al voltant d'un recipient d'acer inoxidable i fixar els extrems de les voltes amb rails. Adjunteu les transicions de fontaneria a les conclusions.

Tan bon punt s'hagi completat el treball amb els nodes, cal seleccionar una vàlvula termostàtica. El disseny s'ha de muntar i omplir amb un sistema de freó (la marca R-22 o R-422 és adequada per a aquest propòsit).

Connexió al dispositiu d'admissió. El tipus de dispositiu i els matisos de la connexió dependran de l'esquema:

• "Aigua-Terra". El col·lector s'ha d'instal·lar per sota de la línia de gelades del sòl. Cal que les canonades estiguin al mateix nivell.
• "Aigua-aire". Aquest sistema és més fàcil d'instal·lar, ja que no cal perforar pous. El col·lector es munta a qualsevol lloc prop de la casa.
• "Aigua-aigua". El col·lector està fet de tubs metàl·lics i plàstics i després es col·loca en un dipòsit.

També podeu instal·lar un sistema de calefacció combinat per escalfar la vostra llar. En aquest sistema, la bomba de calor funciona simultàniament amb la caldera elèctrica i s'utilitza com a font addicional de calefacció.

És molt possible muntar una bomba de calor per escalfar una casa vostè mateix.A diferència de comprar una instal·lació ja feta, això no requerirà grans costos financers i el resultat sens dubte agradarà.

El principi de funcionament del dispositiu

Aquells que entren en contacte amb els problemes de la calefacció rendible, el nom "bomba de calor" és ben conegut. Especialment en combinació amb termes com "aigua-terrestre", "aigua-aigua", "aigua-aire", etc. Aquesta bomba de calor no té pràcticament res en comú amb el dispositiu Frenette, excepte potser el nom i el resultat final en forma d'energia tèrmica, que finalment s'utilitza per a la calefacció.

Les bombes de calor que funcionen segons el principi de Carnot són molt populars tant com a forma rendible d'organitzar la calefacció com com a sistema respectuós amb el medi ambient. El funcionament d'aquest complex de dispositius està associat a l'acumulació d'energia de baix potencial continguda en els recursos naturals (terra, aigua, aire) i la seva conversió en energia tèrmica amb un alt potencial. La invenció d'Eugene Frenette està ordenada i funciona d'una manera completament diferent.

Galeria d'imatges
Foto de
El sistema de generació de calor desenvolupat per E. Frenette no es pot atribuir incondicionalment a la classe de bombes de calor. Segons el disseny i les característiques tecnològiques, es tracta d'un escalfador

La unitat no utilitza fonts d'energia geo- o solar en el seu treball. El refrigerant d'oli que hi ha al seu interior s'escalfa per la força de fricció creada pels discos metàl·lics giratoris.

El cos de treball de la bomba és un cilindre ple d'oli, dins del qual es troba l'eix de rotació. Es tracta d'una vareta d'acer equipada amb discos paral·lels separats aproximadament 6 cm.

La força centrífuga empeny el refrigerant escalfat a la bobina connectada al dispositiu.L'oli escalfat surt de l'instrument pel punt de connexió superior. El refrigerant refrigerat es retorna des de baix

Aspecte de la bomba de calor Frenette

Escalfament del dispositiu durant el funcionament

Components estructurals principals

Les dimensions reals d'un dels models

El principi de funcionament d'aquest dispositiu es basa en l'ús de l'energia tèrmica, que s'allibera durant la fricció. El disseny es basa en superfícies metàl·liques situades no a prop les unes de les altres, sinó a certa distància. L'espai entre ells s'omple de líquid. Les parts del dispositiu giren entre si amb l'ajuda d'un motor elèctric, el líquid dins de la caixa i en contacte amb els elements giratoris s'escalfa.

La calor resultant es pot utilitzar per escalfar el refrigerant. Algunes fonts recomanen utilitzar aquest fluid directament per al sistema de calefacció. Molt sovint, un radiador convencional està connectat a una bomba Frenett casolana. Com a fluid de calefacció, els experts recomanen fer servir oli, no aigua.

Durant el funcionament de la bomba, aquest refrigerant tendeix a escalfar-se molt fortament. L'aigua en aquestes condicions pot simplement bullir. El vapor calent en un espai reduït crea un excés de pressió, i això sol provocar la ruptura de canonades o una carcassa. És molt més segur utilitzar oli en aquesta situació, ja que el seu punt d'ebullició és molt més alt.

Per fer una bomba de calor Frenette, necessitareu un motor, un radiador, diverses canonades, una vàlvula de papallona d'acer, discos d'acer, una vareta de metall o plàstic, un cilindre metàl·lic i un kit de femelles (+)

Hi ha l'opinió que l'eficiència d'aquest generador de calor supera el 100% i fins i tot pot ser del 1000%. Des del punt de vista de la física i les matemàtiques, aquesta no és una afirmació del tot correcta.L'eficiència reflecteix les pèrdues d'energia gastades no en la calefacció, sinó en el funcionament real del dispositiu. Més aviat, les afirmacions fenomenals sobre l'eficiència increïblement alta de la bomba Frenette reflecteixen la seva eficiència, que és realment impressionant.

El cost de l'electricitat per al funcionament del dispositiu és insignificant, però la quantitat de calor rebuda com a resultat és molt notable. Escalfar el refrigerant a les mateixes temperatures amb l'ajuda d'un element de calefacció, per exemple, requeriria una quantitat molt més gran d'electricitat, potser deu vegades més. Un escalfador domèstic amb aquest consum d'electricitat ni tan sols s'escalfaria.

Per què no tots els locals residencials i industrials estan equipats amb aquests dispositius? Els motius poden ser diferents. Tot i així, l'aigua és un refrigerant més senzill i convenient que l'oli. No s'escalfa a temperatures tan altes, i és més fàcil netejar les conseqüències de les fuites d'aigua que netejar l'oli vessat.

Un altre motiu pot ser que quan es va inventar la bomba Frenette, ja existia un sistema de calefacció centralitzada i funcionava amb èxit. El seu desmantellament per substituir-lo per generadors de calor seria massa car i suposaria moltes molèsties, de manera que ningú ni tan sols es va plantejar seriosament aquesta opció. Com diuen, el millor és l'enemic del bo.

Característiques de disseny

El disseny clàssic dels dispositius consisteix en un parell de circuits.

El paper més important és l'intercanviador de calor, que actua com a factor provocador.

El circuit exterior són canonades amb alta conductivitat tèrmica, per elles circula el refrigerant.

Aquest circuit té diverses ubicacions i implementa l'acció del dispositiu de diferents maneres, però té una funció:

a causa de la circulació de freó (amoníac), la calor de l'ambient es trasllada al compressor.

El segon circuit consta de:

• compressor (llegiu aquí sobre mànegues de plàstic d'alta pressió);
• evaporador;
• condensador;
• vàlvula reductora.

Una bomba de calor hidrodinàmica es diferencia de les altres pel seu disseny: el dispositiu consisteix en un acoblament de connexió que transfereix l'energia generada al generador, on s'escalfa el líquid, al motor i al generador de calor.

Opcions de disseny de la bomba Frenette

Eugene Frenette no només va inventar el dispositiu que porta el seu nom, sinó que també el va millorar repetidament, inventant noves versions més eficients del dispositiu. A la primera bomba, que l'inventor va patentar el 1977, només es van utilitzar dos cilindres: un extern i un altre intern. El cilindre exterior buit era més gran de diàmetre i estava en estat estàtic. En aquest cas, el diàmetre del cilindre interior era lleugerament més petit que les dimensions de la cavitat del cilindre exterior.

Aquest és un diagrama de la primera versió de la bomba de calor Frenette. L'eix giratori es troba horitzontalment, el refrigerant es col·loca en un espai estret entre dos cilindres de treball

L'inventor va abocar oli líquid a l'estret espai resultant entre les parets dels dos cilindres. Per descomptat, la part de l'estructura que contenia aquest fluid de transferència de calor es va segellar acuradament per evitar fuites d'oli.

El cilindre interior està connectat a l'eix del motor de manera que es garanteix la seva ràpida rotació en relació amb el cilindre gran estacionari. A l'extrem oposat de l'estructura es va col·locar un ventilador amb impulsor. Durant el funcionament, l'oli s'escalfava i transferia calor a l'aire que envoltava el dispositiu. El ventilador va permetre distribuir ràpidament l'aire calent per tot el volum de l'habitació.

Com que aquest disseny s'escalfava bastant, pel bé d'un ús còmode i segur, el disseny es va amagar en una funda protectora. Per descomptat, es van fer forats a la caixa per a la circulació d'aire. Una addició útil al disseny va ser un termòstat, amb el qual es podia automatitzar fins a cert punt el funcionament de la bomba Frenett.

L'eix central d'aquest model de la bomba de calor es troba verticalment. El motor està a la part inferior, després s'instal·len els cilindres imbricats i el ventilador a la part superior. Posteriorment, va aparèixer una maqueta amb un eix central horitzontal.

Es va utilitzar un model de bomba de calor Frenette amb un eix giratori orientat horitzontalment juntament amb un radiador de calefacció amb oli escalfat que circulava per dins.

Va ser un dispositiu que es va utilitzar per primera vegada en combinació no amb un ventilador, sinó amb un radiador de calefacció. El motor es col·loca al costat i l'eix del rotor passa pel tambor giratori i surt. Aquest tipus d'aparell no té ventilador. El refrigerant de la bomba es mou a través de les canonades fins al radiador. De la mateixa manera, l'oli escalfat es pot transferir a un altre intercanviador de calor o directament a les canonades de calefacció.

Més tard, el disseny de la bomba de calor frenet es va canviar significativament. L'eix del rotor encara romania en posició horitzontal, però la part interior estava feta de dos tambors giratoris i un impulsor col·locat entre ells. Aquí de nou l'oli líquid s'utilitza com a portador de calor.

En aquesta versió de la bomba de calor Frenette, dos cilindres giren l'un al costat de l'altre, estan separats per un impulsor especialment dissenyat fet de metall molt durador.

Durant la rotació d'aquest disseny, l'oli s'escalfa addicionalment, ja que passa per forats especials fets a l'impulsor i després penetra en una cavitat estreta entre les parets de la carcassa de la bomba i el seu rotor. Així, s'ha millorat significativament l'eficiència de la bomba Frenett.

Es fan petits forats al llarg de les vores de l'impulsor per a la bomba de calor Frenett. El refrigerant s'escalfa de manera ràpida i eficient, passant per ells

No obstant això, val la pena assenyalar que aquest tipus de bombes no és molt adequat per a la producció domèstica. Primer heu de trobar dibuixos fiables o calcular el disseny vosaltres mateixos, i només un enginyer experimentat pot fer-ho. Aleshores, heu de trobar un impulsor especial amb forats de mida adequada. Aquest element de la bomba de calor funciona amb càrregues augmentades, per la qual cosa ha d'estar fet de materials molt duradors.

Beneficis d'un aire condicionat casolà

1. L'aire condicionat de la nevera estalvia molts diners

Això és especialment important quan ni el tipus de canvi del dòlar ni el sou d'un ucraïnès contribueixen a un microclima estival còmode.

2. Permet crear condicions còmodes i fresques en habitacions on no visiteu molt sovint i on seria massa car o poc pràctic instal·lar un aparell d'aire condicionat independent car, per exemple, en una casa de camp, i possiblement en una oficina.

3. En fer tu mateix l'aire condicionat des de la nevera t'estalvies la necessitat de decidir-te pel model, recorres a l'ajuda de professionals per instal·lar la unitat, i també a priori deixes de necessitar un manteniment especialitzat i possible reparació d'equips .

4. No cal comprar i substituir filtres especials que s'utilitzen habitualment en aparells d'aire condicionat i que requereixen canvis de tant en tant.(I això, per cert, es tradueix en un cèntim rodó). Només a la nevera, simplement no es proporciona un detall com els filtres.

5. És agradable utilitzar aire fresc en un dia calorós d'estiu, i refredar-se amb un aparell dissenyat per un mateix és doblement agradable. A més, sempre coneixeràs el disseny del teu aire condicionat i, en cas d'avaria, podràs arreglar-lo tu mateix ràpidament.