Applicazione e produzione di pompe di calore Frenette fai-da-te

Pompa di calore "Frenetta": esposizione o consigli per l'uso

Ci sono alcune raccomandazioni per quanto riguarda l'uso delle pompe. Non tutti li seguono e ci sono lamentele sul fatto che una pompa industriale o fatta in casa non funzioni bene e, in generale, questo dispositivo è troppo elogiato. I seguenti suggerimenti saranno utili.

Suggerimenti per il funzionamento della pompa:

• Utilizzare l'olio come mezzo di trasferimento del calore: può essere olio di colza, olio di semi di cotone o olio minerale;
• Non utilizzare acqua per costruire la pompa, perché in tal caso si verificherà una pressione eccessiva nell'impianto di riscaldamento a causa del rilascio di vapore dal riscaldamento dell'acqua;
• Se fai da solo la pompa, quindi il motore di alcuni vecchi apparecchi elettrici, la stessa ventola viene utilizzata come motore elettrico;
• È auspicabile installare un sensore di temperatura sul corpo di una tale pompa di calore, è responsabile della regolazione dell'accensione e dello spegnimento automatici del dispositivo;
• Quando si installano i dischi sull'asse all'interno della pompa, assicurarsi che l'intero spazio sia riempito con i dischi.

Una menzione speciale merita la versione della pompa Frenetta, creata da Alexander Vasilievich Syarg, Natalya Ivanovna Nazyrova e Mikhail Pavlovich Leonov. Questi scienziati di Khabarovsk hanno creato un tale generatore di calore che può essere definito universale. La parte di lavoro del dispositivo è simile a un fungo, poiché il fluido di lavoro è l'acqua, che raggiunge l'ebollizione e si trasforma in vapore. Ma non provare a realizzare un tale generatore a casa, è utilizzato solo nell'industria.

Suggerimenti per la selezione

L'acquisto di una pompa di calore Frenette è consigliato più spesso per le grandi organizzazioni industriali, poiché hanno bisogno di più potenza. È fornito dalle alte temperature, il che significa che è necessario lavorare con attenzione con l'installazione.

Una tale installazione per una casa privata è una soluzione piuttosto rara: non è facile trovare un'installazione in vendita, a causa della sua complessità strutturale.

Sfortunatamente, nonostante un'efficienza così impressionante, questa installazione non ha messo radici come riscaldatore domestico, quindi non puoi semplicemente andare in un negozio di apparecchiature per il clima e acquistare un riscaldatore del genere.

Eppure, per la casa, c'è chi riesce a realizzare con le proprie mani le pompe di calore Frenette.

È facile e redditizio farlo: il costo del carburante e degli elementi sarà molto inferiore al costo stimato dell'energia generata da un tale dispositivo.

Alcuni artigiani realizzano una pompa di calore Frenette, le cui recensioni vengono poi spesso pubblicate, condividendo le proprie opinioni:

Eugenio, 43 anni, Mosca:

Sergey, 39 anni, Ekaterinburg:

Anche se, a quanto pare, tutto è stato fatto correttamente e secondo il disegno, e la nostra gente è alfabetizzata - è persino strano che non abbia funzionato.

Un collega in qualche modo ha mostrato un diagramma e una descrizione della pompa Frenette, beh, ho preso fuoco - c'è abbastanza tempo libero, c'è un piccolo cottage - lì, infatti, ho sperimentato.

Cosa posso dire - stavo cercando informazioni sensate per un tempo inaspettatamente lungo - nonostante ci siano molti disegni e video su Internet sull'argomento, alcune sottigliezze mancano ancora, l'attenzione è rivolta solo all'essenza principale. Di conseguenza, sono riuscito a assemblare l'installazione con dolore a metà e funziona in modo molto efficiente. Ma dubito che una persona normale che non ha una conoscenza specifica farà fronte a un compito del genere.

Ma dubito che una persona normale che non ha una conoscenza specifica farà fronte a un compito del genere.

Di conseguenza, sono riuscito a assemblare l'installazione con dolore a metà e funziona in modo molto efficiente. Solo ora dubito che una persona normale che non ha una conoscenza specifica farà fronte a un compito del genere.

Come assemblare?

In pratica il modo più semplice è realizzare con le proprie mani una pompa di calore Frenette senza ventola e cilindretto. L'olio rimane come refrigerante.

Una dozzina di dischi di metallo sono posti all'interno di un grande cilindro. Sono loro che ruoteranno, sostituendo il cilindretto.

Un radiatore è collegato al dispositivo: è in esso che l'olio scorrerà, si raffredderà, emetterà calore e tornerà alla pompa. Avremo quindi bisogno di:

• Cilindro;
• Dischi di metallo;
• Elementi di fissaggio (dadi);
• kernel;
• Tubi e radiatori;
• Olio - può essere qualsiasi tecnico (colza, semi di cotone) o minerale;
• Motore (elettrico), il cui albero deve essere esteso.

Proprio come nel modello originale, è necessario prevedere uno spazio tra il cilindro grande e i dischi - per questo, il loro diametro viene calcolato in anticipo.

Viene praticato un foro in alto e in basso per un tubo che va al radiatore.

L'olio riscaldato nella custodia uscirà dal foro superiore, cederà calore attraverso il radiatore e ritornerà attraverso quello inferiore per il successivo riscaldamento.

Quando si monta l'asta, è necessario installare il cuscinetto nella base, per una facile rotazione dei dischi e per ridurre l'attrito. Altrimenti, il dispositivo funzionerà peggio e, inoltre, diventerà inutilizzabile molte volte più velocemente.

Il motore si adatta a qualsiasi potenza richiesta per una particolare installazione. Se realizziamo noi stessi la pompa Frenett, ad esempio il motore della vecchia ventola potrebbe essere a portata di mano: si adatterà bene al design.

Per comodità, è possibile aggiungere al sistema sensori termici, che accenderanno/spegneranno il motore. Ciò renderà la pompa ancora più economica e razionale nell'utilizzo, automatizzando così il controllo dell'impianto.

Dopo aver completato il montaggio della struttura stessa, è necessario riempire di olio l'impianto, quindi collegare l'asta di lavoro alla trasmissione, e le linee di ingresso e uscita in olio con le linee che portano al radiatore di riscaldamento.

Dopo aver completato il controllo finale della correttezza dell'assemblaggio, puoi provare a includere l'installazione nel lavoro.

Un'installazione di questo tipo può essere utilizzata in modo altrettanto efficace sia per il riscaldamento di un edificio che per un locale separato. In pratica si è riscontrato che è più opportuno utilizzarlo abbinandolo a sistemi di riscaldamento a pavimento.

Tale soluzione ti consentirà di ottenere un circuito di riscaldamento abbastanza efficiente che ti consente di far fronte alle basse temperature interne.

Come realizzare una pompa di calore con le tue mani da un vecchio frigorifero

Prima di procedere con la produzione di una pompa di calore, è necessario selezionare una fonte di calore e risolvere il problema con lo schema di funzionamento dell'impianto. Oltre al compressore, avrai bisogno di altre attrezzature e strumenti.

Realizzazione di schemi e disegni. Per installare una pompa di calore è necessario realizzare un pozzo, perché la fonte di energia deve essere interrata. La profondità del pozzo dovrebbe essere tale che la temperatura della terra sia di almeno 5 gradi. A tale scopo, sono adatti anche eventuali serbatoi.

I design delle pompe di calore sono simili, quindi indipendentemente dalla fonte di calore, puoi utilizzare quasi tutti gli schemi trovati in rete. Quando viene selezionato lo schema, è necessario completare i disegni e indicare in essi le dimensioni e le giunzioni dei nodi.

Poiché è piuttosto difficile calcolare la potenza dell'impianto, è possibile utilizzare i valori medi. Ad esempio, un'abitazione con basse dispersioni di calore richiederà un impianto di riscaldamento con una potenza di 25 watt per metro quadrato. metro. Per un edificio ben isolato, questo valore sarà di 45 watt per metro quadrato. metro. Se la casa ha dispersioni di calore sufficientemente elevate, la potenza di installazione dovrebbe essere di almeno 70 W per mq. metro.

Selezione dei dettagli richiesti. Se il compressore rimosso dal frigorifero è rotto, è preferibile acquistarne uno nuovo. Non è consigliabile riparare il vecchio compressore, perché in futuro ciò potrebbe influire negativamente sul funzionamento della pompa di calore.

Inoltre, dovrai acquistare le seguenti parti:

• contenitore sigillato in acciaio inossidabile con un volume di 120 litri;
• contenitore di plastica con un volume di 90 litri;
• tre tubi di rame di diverso diametro;
• tubi di plastica.

Per lavorare con parti metalliche, avrai bisogno di una saldatrice e di una smerigliatrice.

Montaggio delle unità e installazione della pompa di calore

Prima di tutto, dovresti installare il compressore sulla parete usando le staffe. Il prossimo passo è lavorare con il condensatore. La vasca in acciaio inox deve essere divisa in due parti mediante un tritacarne. Una bobina di rame è montata in una delle metà, quindi il contenitore deve essere saldato e praticato dei fori filettati.

Per realizzare uno scambiatore di calore, è necessario avvolgere un tubo di rame attorno a un contenitore in acciaio inossidabile e fissare le estremità delle spire con lamelle. Allega le transizioni idrauliche alle conclusioni.

Non appena il lavoro con i nodi è completato, è necessario selezionare una valvola termostatica. Il design deve essere assemblato e riempito con sistema freon (il marchio R-22 o R-422 è adatto a questo scopo).

Collegamento al dispositivo di aspirazione. Il tipo di dispositivo e le sfumature di connessione ad esso dipenderanno dallo schema:

• "Acqua-Terra". Il collettore deve essere installato al di sotto della linea di gelo del terreno. È necessario che i tubi siano allo stesso livello.
• "Acqua-aria". Un tale sistema è più facile da installare, poiché non è necessario perforare pozzi. Il collettore è montato ovunque vicino alla casa.
• "Acqua-acqua". Il collettore è costituito da tubi di metallo-plastica e quindi collocato in un serbatoio.

Puoi anche installare un sistema di riscaldamento combinato per riscaldare la tua casa. In un tale sistema, la pompa di calore funziona contemporaneamente alla caldaia elettrica e viene utilizzata come ulteriore fonte di riscaldamento.

È del tutto possibile assemblare una pompa di calore per riscaldare una casa da soli.A differenza dell'acquisto di un'installazione già pronta, ciò non richiederà grandi costi finanziari e il risultato sarà sicuramente gradito.

Il principio di funzionamento del dispositivo

Chi viene a contatto con i temi del riscaldamento conveniente, il nome "pompa di calore" è ben noto. Soprattutto in combinazione con termini come “terra-acqua”, “acqua-acqua”, “acqua-aria”, ecc. Una tale pompa di calore non ha praticamente nulla in comune con il dispositivo Frenette, tranne forse per il nome e il risultato finale sotto forma di energia termica, che viene infine utilizzata per il riscaldamento.

Le pompe di calore che funzionano secondo il principio di Carnot sono molto apprezzate sia come metodo economico per organizzare il riscaldamento che come sistema ecologico. Il funzionamento di un tale complesso di dispositivi è associato all'accumulo di energia a basso potenziale contenuta nelle risorse naturali (terra, acqua, aria) e alla sua conversione in energia termica ad alto potenziale. L'invenzione di Eugene Frenette è organizzata e funziona in un modo completamente diverso.

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Il sistema di generazione del calore sviluppato da E. Frenett non può essere incondizionatamente attribuito alla classe delle pompe di calore. Secondo il design e le caratteristiche tecnologiche, questo è un riscaldatore

L'unità non utilizza fonti di energia geo- o solare nel suo lavoro. Il liquido di raffreddamento dell'olio al suo interno viene riscaldato dalla forza di attrito creata dai dischi metallici rotanti.

Il corpo di lavoro della pompa è un cilindro pieno d'olio, all'interno del quale si trova l'asse di rotazione. Si tratta di un'asta in acciaio dotata di dischi paralleli distanziati di circa 6 cm l'uno dall'altro.

La forza centrifuga spinge il liquido di raffreddamento riscaldato nella bobina collegata al dispositivo. L'olio riscaldato esce dallo strumento nel punto di connessione superiore. Il liquido di raffreddamento raffreddato viene restituito dal basso

Aspetto della pompa di calore Frenette

Riscaldare il dispositivo durante il funzionamento

Principali componenti strutturali

Le dimensioni effettive di uno dei modelli

Il principio di funzionamento di questo dispositivo si basa sull'uso dell'energia termica, che viene rilasciata durante l'attrito. Il design si basa su superfici metalliche posizionate non vicine l'una all'altra, ma a una certa distanza. Lo spazio tra loro è pieno di liquido. Parti del dispositivo ruotano l'una rispetto all'altra con l'aiuto di un motore elettrico, il liquido all'interno della custodia e in contatto con gli elementi rotanti viene riscaldato.

Il calore risultante può essere utilizzato per riscaldare il liquido di raffreddamento. Alcune fonti consigliano di utilizzare questo fluido direttamente per l'impianto di riscaldamento. Molto spesso, un normale radiatore è collegato a una pompa Frenett fatta in casa. Come fluido di riscaldamento, gli esperti raccomandano vivamente di utilizzare olio, non acqua.

Durante il funzionamento della pompa, questo liquido di raffreddamento tende a riscaldarsi molto fortemente. L'acqua in tali condizioni può semplicemente bollire. Il vapore caldo in uno spazio ristretto crea una pressione eccessiva e questo di solito porta alla rottura dei tubi o di un involucro. È molto più sicuro usare l'olio in una situazione del genere, poiché il suo punto di ebollizione è molto più alto.

Per realizzare una pompa di calore Frenette, avrai bisogno di un motore, un radiatore, diversi tubi, una valvola a farfalla in acciaio, dischi in acciaio, un'asta in metallo o plastica, un cilindro in metallo e un kit di dadi (+)

C'è un'opinione secondo cui l'efficienza di un tale generatore di calore supera il 100% e può anche essere del 1000%. Dal punto di vista della fisica e della matematica, questa non è un'affermazione del tutto corretta. L'efficienza riflette le perdite di energia spese non per il riscaldamento, ma per il funzionamento effettivo del dispositivo. Piuttosto, le affermazioni fenomenali sull'efficienza incredibilmente elevata della pompa Frenette riflettono la sua efficienza, che è davvero impressionante.

Il costo dell'elettricità per il funzionamento del dispositivo è trascurabile, ma la quantità di calore ricevuta di conseguenza è molto evidente. Riscaldare il liquido di raffreddamento alle stesse temperature con l'aiuto di un elemento riscaldante, ad esempio, richiederebbe una quantità di elettricità molto maggiore, forse dieci volte di più. Un riscaldatore domestico con un tale consumo di elettricità non si scalderebbe nemmeno.

Perché non tutti i locali residenziali e industriali sono dotati di tali dispositivi? I motivi potrebbero essere diversi. Tuttavia, l'acqua è un refrigerante più semplice e conveniente dell'olio. Non si riscalda a temperature così elevate ed è più facile ripulire le conseguenze delle perdite d'acqua che pulire l'olio versato.

Un'altra ragione potrebbe essere che quando fu inventata la pompa Frenette, un sistema di riscaldamento centralizzato esisteva già e funzionava con successo. Il suo smantellamento per la sostituzione con generatori di calore sarebbe troppo costoso e comporterebbe molti disagi, quindi nessuno ha nemmeno preso seriamente in considerazione questa opzione. Come si suol dire, il meglio è nemico del bene.

Caratteristiche del progetto

Il design classico dei dispositivi consiste in una coppia di circuiti.

Il ruolo più importante in esso è svolto dallo scambiatore di calore, che funge da fattore provocante.

Il circuito esterno è costituito da tubi ad alta conducibilità termica, il refrigerante circola attraverso di essi.

Questo circuito ha una varietà di posizioni e implementa l'azione del dispositivo in modi diversi, ma ha una funzione:

a causa della circolazione del freon (ammoniaca), il calore dall'ambiente si trasferisce al compressore.

Il secondo circuito è composto da:

• compressore (leggi qui i tubi di plastica ad alta pressione);
• evaporatore;
• condensatore;
• valvola di riduzione.

Una pompa di calore idrodinamica differisce dalle altre nel suo design: il dispositivo è costituito da un giunto di collegamento che trasferisce l'energia generata al generatore, dove viene riscaldato il liquido, al motore e al generatore di calore.

Opzioni di design della pompa Frenette

Eugene Frenette non solo ha inventato il dispositivo che porta il suo nome, ma lo ha anche migliorato ripetutamente, inventando versioni nuove e più efficienti del dispositivo. Nella primissima pompa, che l'inventore brevettò nel 1977, furono utilizzati solo due cilindri: uno esterno e uno interno. Il cilindro esterno cavo era di diametro maggiore ed era in uno stato statico. In questo caso, il diametro del cilindro interno era leggermente inferiore alle dimensioni della cavità del cilindro esterno.

Questo è uno schema della primissima versione della pompa di calore Frenette. L'albero rotante è posizionato orizzontalmente, il liquido di raffreddamento è posizionato in uno spazio ristretto tra due cilindri di lavoro

L'inventore ha versato olio liquido nello spazio ristretto risultante tra le pareti dei due cilindri. Naturalmente, la parte della struttura che conteneva questo fluido termovettore è stata accuratamente sigillata per evitare perdite di olio.

Il cilindro interno è collegato all'albero motore in modo tale da garantirne la rapida rotazione rispetto al cilindro grande stazionario. All'estremità opposta della struttura è stato posizionato un ventilatore con girante. Durante il funzionamento, l'olio si riscaldava e trasferiva calore all'aria circostante il dispositivo. Il ventilatore ha permesso di distribuire rapidamente l'aria calda su tutto il volume della stanza.

Poiché questo design si è riscaldato parecchio, per motivi di praticità e sicurezza, il design è stato nascosto in una custodia protettiva. Naturalmente, nella custodia sono stati realizzati dei fori per la circolazione dell'aria. Un'utile aggiunta al design era un termostato, con il quale il funzionamento della pompa Frenett poteva essere automatizzato in una certa misura.

L'asse centrale in un tale modello di pompa di calore si trova verticalmente. Il motore è in basso, quindi vengono installati i cilindri annidati e la ventola è in alto. Successivamente è apparso un modello con un asse centrale orizzontale.

Un modello Frenette a pompa di calore con albero rotante orientato orizzontalmente è stato utilizzato in combinazione con un radiatore di riscaldamento con olio riscaldato che circola all'interno.

Era un tale dispositivo che è stato utilizzato per la prima volta in combinazione non con una ventola, ma con un radiatore di riscaldamento. Il motore è posizionato lateralmente e l'albero del rotore passa attraverso il tamburo rotante ed esce. Questo tipo di dispositivo non ha una ventola. Il liquido di raffreddamento dalla pompa si sposta attraverso i tubi fino al radiatore. Allo stesso modo, l'olio riscaldato può essere trasferito ad un altro scambiatore di calore o direttamente nei tubi di riscaldamento.

Successivamente, il design della pompa di calore frenet è stato notevolmente modificato.L'albero del rotore rimaneva ancora in posizione orizzontale, ma la parte interna era costituita da due tamburi rotanti e da una girante interposta tra di loro. Anche in questo caso l'olio liquido viene utilizzato come vettore di calore.

In questa versione della pompa di calore Frenette, due cilindri ruotano uno accanto all'altro, sono separati da una girante appositamente progettata in metallo molto resistente.

Durante la rotazione di questo design, l'olio viene ulteriormente riscaldato, poiché passa attraverso speciali fori praticati nella girante, quindi penetra in una cavità stretta tra le pareti dell'alloggiamento della pompa e il suo rotore. Pertanto, l'efficienza della pompa Frenett è stata notevolmente migliorata.

Piccoli fori sono realizzati lungo i bordi della girante per la pompa di calore Frenett. Il liquido di raffreddamento si riscalda in modo rapido ed efficiente, passando attraverso di essi

Tuttavia, vale la pena notare che questo tipo di pompa non è molto adatto per la produzione domestica. Per prima cosa devi trovare disegni affidabili o calcolare tu stesso il progetto e solo un ingegnere esperto può farlo. Quindi è necessario trovare una girante speciale con fori di dimensioni adeguate. Questo elemento della pompa di calore funziona con carichi maggiori, quindi deve essere realizzato con materiali molto resistenti.

I vantaggi di un condizionatore fatto in casa

1. Il condizionatore d'aria del frigorifero consente di risparmiare un sacco di soldi

Ciò è particolarmente importante quando né il tasso di cambio del dollaro né lo stipendio di un ucraino contribuiscono a un microclima estivo confortevole.

2. Consente di creare condizioni confortevoli e fresche in ambienti in cui non si visita molto spesso e dove sarebbe troppo costoso o poco pratico installare un costoso climatizzatore autonomo, ad esempio in una casa di campagna e possibilmente in un ufficio.

3. Realizzando tu stesso il condizionatore d'aria dal frigorifero, ti eviti dalla necessità di decidere il modello, ricorri all'aiuto di professionisti per installare l'unità e inoltre smetti a priori di aver bisogno di manutenzione specializzata e possibile riparazione delle apparecchiature .

4. Non è necessario acquistare e sostituire filtri speciali che vengono solitamente utilizzati nei condizionatori d'aria e devono essere sostituiti di tanto in tanto. (E questo, tra l'altro, si traduce in un centesimo tondo). Proprio nel frigorifero, un dettaglio come i filtri semplicemente non viene fornito.

5. È piacevole usare l'aria fresca in una calda giornata estiva e raffreddarsi da un dispositivo progettato da noi stessi è doppiamente piacevole. Inoltre, conoscerai sempre il design del tuo condizionatore d'aria e, in caso di guasto, potrai ripararlo rapidamente da solo.