Frenetta ısı pompası: tasarım ve çalışma prensibi + kendiniz monte edebilir misiniz?

Tamir etmeyi sevenler her zaman kendi güçlerine, sabırlarına ve atık malzemelerine ihtiyaç duyarlar.Pratik olarak ücretsiz bileşenlerden günlük yaşamda son derece kullanışlı bir şeyi kolayca oluşturabilirler.

Örneğin hiçbir harcama yapmadan kendi elleriyle verimli bir Frenette ısı pompası yapabilirler. Ama bilgi ve becerilerini yenileyecekler ve bu paha biçilemez, değil mi?

Sunulan bilgiler ünitenin çalışma prensibini anlamanıza yardımcı olacaktır. Bizim yardımımızla tasarıma karar verebilir ve modelin nasıl yapıldığını öğrenebilirsiniz. Bu tip ısı pompasının üretimine ilişkin net talimatlar, bağımsız ev ustalarına etkili yardım sağlayacaktır.

Verimli ev yapımı ürünler üretmek için pratik öneriler ve bu tür ekipmanların çalıştırılmasıyla ilgili ipuçları sunuyoruz.

Cihaz nasıl çalışır?

Uygun maliyetli ısıtma sorunlarıyla karşılaşanlar “ısı pompası” ismine aşinadır. Özellikle “kara-su” gibi terimlerle birlikte kullanıldığında, "su su", veya "hava su" ve benzeri.

Böyle bir ısı pompasının Frenette cihazıyla neredeyse hiçbir ortak yanı yoktur. Adı ve sonucu dışında, sonuçta ısıtma için kullanılan termal enerji biçiminde ortaya çıkar.

Carnot prensibine göre çalışan ısı pompaları, hem ısıtmayı organize etmenin uygun maliyetli bir yolu hem de çevre dostu bir sistem olarak oldukça popülerdir.

Böyle bir cihaz kompleksinin çalışması, doğal kaynaklarda (toprak, su, hava) bulunan düşük potansiyelli enerjinin birikmesi ve bunun yüksek potansiyele sahip termal enerjiye dönüştürülmesiyle ilişkilidir.

Eugene Frenette'in icadı tamamen farklı tasarlanmış ve çalışıyor.

Bu cihazın çalışma prensibi sürtünme sırasında açığa çıkan termal enerjinin kullanımına dayanmaktadır. Tasarım, birbirine yakın değil, belli bir mesafede bulunan metal yüzeylere dayanmaktadır. Aralarındaki boşluk sıvıyla doludur.

Cihazın parçaları bir elektrik motoru yardımıyla birbirine göre döner, mahfazanın içinde bulunan ve dönen elemanlarla temas halinde olan sıvı ısınır.

Ortaya çıkan ısı soğutucuyu ısıtmak için kullanılabilir. Bazı kaynaklar bu sıvının doğrudan ısıtma sistemi için kullanılmasını önermektedir. Çoğu zaman, ev yapımı Frenette pompasına normal bir radyatör bağlanır.

Gibi ısıtma sistemi soğutucusu Uzmanlar su yerine yağ kullanılmasını şiddetle tavsiye ediyor.

Pompanın çalışması sırasında bu sıvı çok güçlü bir şekilde ısınma eğilimindedir. Bu gibi durumlarda su kolayca kaynayabilir. Kapalı bir alandaki sıcak buhar aşırı basınç oluşturur ve bu genellikle boruların veya muhafazanın yırtılmasına neden olur. Kaynama noktası çok daha yüksek olduğundan bu durumda yağ kullanmak çok daha güvenlidir.

Frenette ısı pompası yapmak için bir motora, bir radyatöre, bazı borulara, bir çelik kelebek vanaya, çelik disklere, bir metal veya plastik çubuğa, bir metal silindire ve bir somun setine (+) ihtiyacınız olacaktır.

Böyle bir ısı jeneratörünün verimliliğinin% 100'ü aştığı ve hatta% 1000 olabileceği kanısındayız. Fizik ve matematik açısından bakıldığında bu tamamen doğru bir ifade değildir.

Verimlilik, ısıtmaya değil, cihazın fiili çalışmasına harcanan enerji kaybını yansıtır. Aksine, Frenette pompasının inanılmaz derecede yüksek verimliliğine ilişkin olağanüstü iddialar, gerçekten etkileyici olan verimliliğini yansıtıyor. Cihazın çalıştırılması için gereken enerji tüketimi ihmal edilebilir düzeydedir ancak bunun sonucunda üretilen ısı miktarı oldukça belirgindir.

Örneğin, ısıtma için bir ısıtma elemanı kullanılarak soğutucunun aynı sıcaklıklara ısıtılması, önemli ölçüde daha fazla, belki de onlarca kat daha fazla elektrik gerektirecektir. Bir ev ısıtıcısı bu seviyedeki elektrik tüketiminde ısınmaz bile.

Neden tüm konut ve endüstriyel tesisler bu tür cihazlarla donatılmıyor? Nedenleri farklılık gösterebilir.

İlk önceSu, yağdan daha basit ve daha kullanışlı bir soğutucudur.Bu kadar yüksek sıcaklıklara kadar ısınmaz ve su sızıntılarının sonuçlarını ortadan kaldırmak, dökülen yağı temizlemekten daha kolaydır.

ikinci olarakFrenette pompası icat edildiğinde merkezi bir ısıtma sistemi zaten mevcuttu ve başarıyla çalışıyordu. Isı jeneratörleriyle değiştirmek için onu sökmek çok pahalı olurdu ve çok fazla rahatsızlığa neden olurdu, bu yüzden kimse bu seçeneği ciddi olarak düşünmedi. Dedikleri gibi, en iyi iyinin düşmanıdır.

Cihazın kullanımına ilişkin öneriler

Eugene Frenette pompasının soğutucu olarak su kullanan çeşitlerinin hala mevcut olduğunu belirtmekte fayda var. Ancak genellikle bunlar uzman işletmelerde kullanılan büyük endüstriyel modellerdir.

Bu tür cihazların çalışması özel aletler kullanılarak sıkı bir şekilde kontrol edilir. Evde benzer düzeyde bir güvenlik sağlamak neredeyse imkansızdır.

Habarovsk bilim adamları tarafından geliştirilen endüstriyel ısı jeneratörünün genel şeması: 1 - kapasite; 2 - giriş borusu; 3 - çıkış borusu; 4 - su ısıtıcısı; 5 - yatak mili. Su soğutucu olarak kullanılır

Soğutma sıvısı olarak yağ yerine su kullanan Frenette pompasının en popüler versiyonu, Habarovsk'tan bilim adamları tarafından geliştirilen bir cihazdır: Natalya Ivanovna Nazyrova, Mikhail Pavlovich Leonov ve Alexander Vasilyevich Syarg. Mantar şeklindeki bu tasarımda su özel olarak kaynatılarak buhara dönüştürülüyor.

Daha sonra buharın reaktif kuvveti, soğutucu sıvının pompa kanalları boyunca hareket hızını 135 m/dak'ya çıkarmak için kullanılır. Sonuç olarak, soğutucuyu hareket ettirmek için gereken enerji maliyetleri minimum düzeydedir ve termal enerji biçimindeki geri dönüş çok yüksektir.

Ancak böyle bir ünitenin son derece dayanıklı olması ve kazaları önlemek için çalışması sürekli izlenmelidir.

Büyük bir odayı veya tüm evi ısıtmak için Frenette pompası kullanmayı planlıyorsanız ne yapmalısınız? Su geleneksel bir soğutucudur; çoğu ısıtma sistemi bunun için özel olarak tasarlanmıştır. Ve tüm ısıtma sisteminin doğru sıvı yağla doldurulması maliyetli olabilir.

Bu sorun çok basit bir şekilde çözülebilir. Ek olarak, ısıtılan yağın ısıtma sisteminde dolaşan suyu ısıtacağı geleneksel bir ısı eşanjörünün inşa edilmesi de gereklidir. Isı bir miktar kaybolacak, ancak genel etki oldukça belirgin kalacaktır.

Frenette ısı pompası, su ısıtmalı zemin sistemleriyle birlikte başarıyla kullanılabilir. Ancak borulara su yerine sıvı yağ dökmeniz gerekiyor

Frenette pompasını aşağıdakilerle birlikte kullanmak ilginç bir fikir olabilir: yerden ısıtma sistemi. Bu durumda soğutucu, beton şap içine döşenen dar plastik borulardan serbest bırakılır.

Bu ısıtma sistemi, geleneksel su ısıtmalı zeminle aynı şekilde çalışır. Tabii ki, bu tür bir proje yalnızca özel bir evde uygulanabilir, çünkü yüksek katlı apartmanların yalnızca kullanımına izin verilmektedir. elektrikli ısıtmalı zemin.

Böyle bir cihazı kullanmanın pratik ve kullanışlı bir yolu, küçük bir odayı ısıtmaktır: garaj, ahır, atölye vb. Frenetta pompası, bu tür yerlerde otonom ısıtma problemini etkili ve hızlı bir şekilde çözmenizi sağlar.

Operasyonu için enerji tüketimi, ortaya çıkan termal etkiye kıyasla küçüktür ve böyle bir ünitenin en basit malzemelerden inşa edilmesi zor değildir.

Frenette pompa tasarım seçenekleri

Eugene Frenette, yalnızca kendi adını taşıyan cihazı icat etmekle kalmadı, aynı zamanda onu defalarca geliştirerek cihazın yeni, daha etkili versiyonlarını ortaya çıkardı.

Mucidin 1977'de patentini aldığı ilk pompada yalnızca iki silindir kullanılıyordu:

• dış - içi boş silindirin çapı daha büyüktür ve statik durumdadır
• iç mekan - Kabın çapı, dış silindirin boşluğunun boyutlarından biraz daha küçüktür.

Mucit, iki silindirin duvarları arasında ortaya çıkan dar boşluğa sıvı yağ döktü. Elbette yapının bu soğutucu sıvının bulunduğu kısmı, yağ sızıntısını önlemek için dikkatlice kapatılmıştı.

Bu Frenette ısı pompasının ilk versiyonunun şemasıdır. Dönen mil yatay olarak yerleştirilmiştir, soğutucu iki çalışma silindiri (+) arasındaki dar bir alana yerleştirilmiştir.

İç silindir, elektrik motorunun miline, sabit büyük silindire göre hızlı dönmesini sağlayacak şekilde bağlanmıştır. Yapının karşı ucuna pervaneli bir fan yerleştirildi.

Çalışma sırasında yağ ısındı ve ısıyı cihazı çevreleyen havaya aktardı. Fan, sıcak havanın tüm odaya hızlı bir şekilde dağıtılmasını mümkün kıldı.

Bu tasarım oldukça güçlü bir şekilde ısındığından, rahat ve güvenli kullanım adına yapı koruyucu bir kasaya gizlenmiştir. Elbette hava sirkülasyonu için kasada delikler açıldı.

Tasarıma yapılan faydalı bir eklenti, Frenette pompasının çalışmasının bir dereceye kadar otomatikleştirilebildiği bir termostattı.

Bu ısı pompası modelinde merkezi eksen dikey olarak yerleştirilmiştir. Motor altta, sonra iç içe silindirler var, üstte de fan var. Daha sonra yatay merkezi eksene sahip bir model ortaya çıktı.

Yatay olarak yönlendirilmiş dönen şaftlı bir Frenette ısı pompası modeli, içinde ısıtılmış yağın sirküle edildiği (+) bir ısıtma radyatörü ile birlikte kullanılmıştır.

İlk kez fanla değil, ısıtma radyatörüyle birlikte kullanılan bu cihazdı. Motor yan tarafa yerleştirilir ve rotor mili dönen tamburun içinden geçerek dışarı çıkar.

Bu tip cihazlarda fan yoktur. Pompadan gelen soğutucu borulardan radyatöre doğru hareket eder. Benzer şekilde, ısıtılan yağ başka bir ısı eşanjörüne veya doğrudan ısıtma borularına aktarılabilir.

Daha sonra frenette ısı pompasının tasarımı önemli ölçüde değiştirildi. Rotor mili hala yatay konumda kaldı ancak iç kısım iki dönen tambur ve aralarına yerleştirilen bir pervaneden oluşuyordu. Burada yine soğutucu olarak sıvı yağ kullanılıyor.

Frenette ısı pompasının bu versiyonunda iki silindir yan yana döner, çok dayanıklı metalden (+) yapılmış özel tasarımlı bir pervane ile ayrılırlar.

Bu yapı döndüğünde, yağ, pervanede açılan özel deliklerden geçerken ilave olarak ısınır ve daha sonra pompa gövdesinin duvarları ile rotoru arasındaki dar boşluğa nüfuz eder.Böylece Frenette pompasının verimliliği önemli ölçüde artırıldı.

Frenette ısı pompası için pervanenin kenarları boyunca küçük delikler açılmıştır. Soğutma sıvısı içlerinden geçerken hızlı ve verimli bir şekilde ısınır (+)

Ancak bu tip pompanın evde yapımına pek uygun olmadığını belirtmekte fayda var. Öncelikle güvenilir çizimler bulmanız veya tasarımı kendiniz hesaplamanız gerekecek ve bunu yalnızca deneyimli bir mühendis yapabilir.

Daha sonra uygun boyutta delikleri olan özel bir pervane bulmanız gerekecektir. Isı pompasının bu elemanı artan yükler altında çalışır, bu nedenle çok dayanıklı malzemelerden yapılmış olması gerekir.

Cihazın kendi kendine üretimi

Frenette pompasının tasarım seçeneklerinin gözden geçirilmesi, çalışma prensiplerinin çeşitli tip ve tipteki yapılarda değişen derecelerde verimlilikle kullanılabileceğini anlamamızı sağlar. Temel fikir aynı kalıyor: metal elemanlar arasında, yağla dolu ve bir elektrik motoruyla döndürülen dar bir alan.

Diyagram, genellikle cihazın kendi kendine üretilmesi için kullanılan Frenette ısı pompasının bir versiyonunu göstermektedir. Tasarımın temeli somunlarla (+) ayrılmış metal disklerdir.

Evde, Frenette pompası çoğunlukla dar bir boşlukla ayrılmış bir dizi metal plakadan oluşan şekilde yapılır.

Böyle bir cihaz yapmak için gerekli malzemeleri hazırlamanız gerekir:

• içi boş metal silindir;
• ortasında bir delik bulunan bir dizi özdeş çelik disk;
• 6 mm yüksekliğinde somun seti;
• dişli çelik çubuk:
• uzatılmış şaftlı elektrik motoru;
• rulman;
• Radyatör;
• boruları bağlamak.

Pompa boyutları daha büyük veya daha küçük olabilir.Ancak diskler arasındaki mesafenin tam olarak korunması gerekir - 6 mm. Ara parça olarak standart somunlar kullanılır ve yapının merkezi çelik çubuktur.

Kalınlığı somunun çapına uygun olmalıdır. Elinizde dişli bir çubuk yoksa kesmeniz yeterli olacaktır.

Frenette ısı pompasının metal diskleri, soğutucunun serbest dönüşünü ve daha verimli ısıtılmasını sağlamak için silindirik gövdenin çapından biraz daha küçük olmalıdır.

Açıkçası, disklerdeki delik, eksenel çubuğa serbestçe yerleştirilebilecek şekilde olmalıdır. Disklerin dış çapı muhafazadan birkaç milimetre daha küçük olmalıdır. Elinizde hazır eleman yoksa, diskler sacdan kendiniz kesilir veya iş bir tornacıya emanet edilir.

Doğru ekipmana sahipseniz Frenette ısı pompası için çelik diskler evde kesilebilir

Silindirik gövde, uygun konfigürasyona sahip eski bir metal kaptan yapılabilir veya metalden kaynak yapılabilir. Bir parça geniş metal boru da işe yarayacaktır.

Duvarlar silindirin uçlarına kaynaklanmıştır. Yağın sızmaması için mahfazanın kapatılması gerekir. Muhafazanın üst ve alt uçlarında ilave delikler açılmalıdır: radyatöre giden ısıtma borularının girişi ve çıkışı için.

Elbette tüm boru bağlantıları kapatılmalıdır. Dişli bağlantılar için özel sızdırmazlık malzemeleri kullanılır: FUM bant, keten vb. Karar verilirse polipropilen borular kullanın, bu tür boruları monte etmek için özel bağlantı parçalarına ve muhtemelen bir havyaya ihtiyacınız olacak.

Frenette pompasını çalıştırmak için yüksek performanslı bir elektrik motoruna gerek yoktur.Sıradan bir fan gibi eski veya bozuk bir ev aletinden çıkarılan bir cihaz uygundur.

Elektrik motorunun asıl amacı mili döndürmektir. Aşırı hızlı dönüş, cihazın arızalanmasına neden olabilir. Yapı ne kadar hızlı dönerse, soğutucu da o kadar fazla ısınır.

Frenette ısı pompasının şaftını döndürmek için kullanılan küçük motor, hasarlı ev aletlerinden çıkarılabilir veya bir mağazadan satın alınabilir.

Çubuğun serbestçe dönebilmesi için standart boyutlarda uygun bir yatağa ihtiyacınız vardır. Tüm elemanlar hazırlandığında cihazın montajına başlayabilirsiniz. İlk olarak, mahfazanın içindeki alt kısma rulmanlı bir merkezi eksen monte edilir. Daha sonra ara parça somunu aksa vidalanır, ardından disk takılır, tekrar somun, tekrar disk vb.

Somunlu diskler, mahfaza tepeye kadar dolduruluncaya kadar değiştirilir. Hazırlık aşamasında bile gerekli disk ve somun sayısına ilişkin ön hesaplamalar yapabilirsiniz.

Diskin kalınlığını somunun kalınlığına (6 mm) eklemek gerekir. Vücudun yüksekliğini bu rakama bölün. Ortaya çıkan sayı, gerekli sayıda “somun + disk” çifti hakkında bilgi verecektir. Somun en son takılır.

Yuva bu hareketli parçalarla doldurulduktan sonra sıvı yağ ile doldurulur. Yağın türü önemli değil, mineral, pamuk tohumu, kolza tohumu veya ısıyı iyi tolere eden ve sertleşmeyen başka herhangi bir yağı alabilirsiniz. Bundan sonra yapı bir üst kapakla kapatılır ve dikkatlice kaynak yapılır.

Bu noktada radyatör boruları genellikle kapaklara takılı durumdadır. Cihazın daha sonraki kurulumu ve bakımı sırasında kolaylık sağlamak için borulara iki kapatma vanası takılabilir. Şimdi ısı pompası eksenini motor miline bağlamanız gerekiyor.

Sistem ağa bağlanır, sızıntı olup olmadığı kontrol edilir ve cihazın çalışma özellikleri değerlendirilir.

Kendi kendine üretilen bir Frenette ısı pompası, gerekli ısıtma etkisini sağlayacak geleneksel bir dökme demir veya bimetalik radyatöre bağlanabilir.

Her şey doğru yapılırsa, diskli aks dönmeye başlayacak ve cihazın içindeki yağı ısıtacaktır. Sıcak soğutucu, üst delikten borunun içinden ısıtma radyatörüne doğru hareket edecektir. Soğutulan yağ, yeniden ısıtılmak üzere alt boru yoluyla ısı pompası gövdesine geri dönecektir.

Sistemin çalışmasını otomatikleştirmek için, ısı pompası gövdesinin ısınmasını algılayan ve motoru kapatan veya gerektiğinde açan sıcaklık sensörlü özel bir röle kullanabilirsiniz. Bu, sistemin aşırı ısınmasını, elektrik motorunun hasar görmesini önleyecek ve genel olarak cihazın servis ömrünü artıracaktır.

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı videolar

Bu videoda Frenette pompasının ilginç bir versiyonu sunulmaktadır:

Ne yazık ki Frenette pompası ısıtma endüstrisinde geniş bir kabul görmedi. Ev ihtiyaçları için böyle bir endüstriyel cihazı ev geliştirme mağazalarında bulmak zordur. Ancak pek çok zanaatkar bu bilim adamının başarılarını başarıyla kullandı ve bunları evlerinde, hamamlarında, garajlarında vb. uyguladı.

Belki siz Frenette'in fikrini hayata geçirmeyi başaran aynı DIY insanısınızdır? Lütfen deneyiminizi paylaşın - makaleye yorum bırakın ve ürünlerinizin fotoğraflarını ekleyin. İletişim formu aşağıda yer almaktadır.