Pompa di calore Frenetta: dispositivo e principio di funzionamento + posso montarla da solo?

2 Come realizzare e installare una pompa di calore con le tue mani?

È del tutto possibile realizzare una pompa di calore con le tue mani, ma per questo è necessario trovare un buon compressore.

Come condensatore si può utilizzare un serbatoio in acciaio inox, di circa 100 litri. E per il circuito attraverso il quale circolerà lo scambiatore di calore, i tubi idraulici in rame sottili sono perfetti.

Pompa di calore fai da te - fasi di produzione:

1. Utilizzando un angolo o staffe a L, fissiamo il compressore alla parete nel punto in cui verrà posizionata la pompa di calore.
2. Successivamente, realizziamo una bobina da tubi di rame: li avvolgiamo attorno a un cilindro di forma adatta. Assicurarsi che il passo dell'avvolgimento su tutte le bobine sia identico.
3. Il serbatoio viene tagliato in due parti, all'interno viene inserita una bobina, dopodiché il serbatoio viene saldato indietro.Allo stesso tempo, vengono creati diversi ingressi filettati - sopra e sotto, attraverso i quali vengono fatti uscire i tubi estremi della bobina.
4. Come evaporatore, utilizziamo un normale barilotto di plastica, in cui sono inseriti i tubi del circuito interno (o qualsiasi altro contenitore, il cui volume è identico al serbatoio del condensatore).
5. Per il trasporto di acqua riscaldata vengono utilizzati normali tubi in PVC.

Per caricare il sistema con freon, si consiglia di contattare uno specialista.

Per fare una pompa di calore Frenetta fai da te dobbiamo procurarci i seguenti materiali:

• Cilindro in acciaio (scegliere il diametro in base alla potenza della pompa che serve per il riscaldamento: maggiore è la superficie di lavoro, più efficiente sarà il dispositivo);
• Dischi in acciaio, con diametro del 5-10% inferiore al diametro del cilindro;
• Motore elettrico (è meglio selezionare inizialmente un azionamento con un albero allungato, poiché su di esso verranno installati dei dischi);
• Scambiatore di calore - qualsiasi olio tecnico.

Il numero di giri che il motore può produrre determinerà la temperatura alla quale la pompa Frenette può riscaldare l'acqua per riscaldare una casa o una piscina. Affinché l'acqua nei radiatori si riscaldi fino a 100 gradi, è necessario che l'unità fornisca 7500-8000 giri/min.

L'albero della centralina su cuscinetti è posto all'interno del cilindro in acciaio. Il punto in cui l'albero entra nel cilindro deve essere sigillato in modo sicuro, poiché la presenza anche della minima vibrazione disabilita rapidamente il meccanismo.

I dischi di lavoro sono montati sull'albero del motore. La distanza richiesta tra di loro può essere impostata avvitando i dadi dopo ogni disco. Il numero di dischi è determinato in base alla lunghezza del cilindro: devono riempire uniformemente l'intero volume.

Eseguiamo due fori nella parte superiore e inferiore del cilindro: i tubi del riscaldamento saranno collegati a quello superiore, in cui verrà fornito l'olio, e un tubo di ritorno sarà collegato al foro inferiore per restituire l'olio usato dai radiatori.

L'intera struttura è fissata su un telaio metallico. Dopo aver assemblato l'unità, il cilindro viene riempito di olio, i tubi della rete di riscaldamento sono collegati ad esso e le connessioni sono sigillate.

Pompa di calore costruita in fabbrica

La pompa di calore Frenetta ha un rendimento molto elevato, che le consente di essere utilizzata efficacemente in qualsiasi impianto di riscaldamento. Può essere utilizzato per riscaldare locali di servizio, garage ed edifici residenziali. Inoltre, grazie alle sue dimensioni compatte, una pompa così fatta in casa è ottima per riscaldare una piscina o un "pavimento caldo".

Ma ricorda che quando riscaldi la piscina e altri grandi contenitori d'acqua, hai bisogno di una pompa di potenza sufficiente, altrimenti la utilizzerai semplicemente per altri scopi e non otterrai i risultati desiderati.

2.1 Installazione di unità di riscaldamento

Le caratteristiche dell'installazione delle pompe di calore dipendono, prima di tutto, dal metodo di posizionamento del circuito esterno.

1. Pompe di calore geotermiche. Per il metodo di installazione verticale, vengono creati pozzi con una profondità compresa tra 50 e 100 metri, in cui viene abbassata una sonda speciale. Per la posa orizzontale, viene creata una trincea della stessa lunghezza o una fossa in cui i tubi sono posati paralleli tra loro. I tubi sono posati nel terreno a una profondità di un metro e mezzo.
2. Pompe acqua/acqua: il circuito esterno è posto sul fondo del serbatoio e condotto alla pompa di calore.
3. Aria-acqua: l'unità con tubazioni del circuito esterno è installata sul tetto o sulla parete dell'edificio (in apparenza è difficile distinguerla dal box esterno del condizionatore), ed è collegata alla pompa di calore all'interno.

Come realizzare una pompa di calore Frenette con le tue mani

Il design classico del sistema presuppone la presenza di un rotore e di uno statore (cilindri di diverse dimensioni). Nelle moderne modifiche, vengono sostituiti con ruote in acciaio. Anche nello schema classico c'è un ventilatore a pale. Dirige l'aria calda nella stanza riscaldata. Sostituendo il rotore e lo statore con dischi in acciaio, viene eliminata la necessità di una ventola. Non è una parte particolarmente efficiente del design, inoltre crea rumore.

È meglio usare l'olio naturale come vettore di calore. Ha un'elevata stabilità termica e resistenza all'ossidazione. Questo olio non è tossico e non emette gas nocivi. Un altro consiglio utile: dotare l'unità di un sensore di temperatura in modo che possa accendersi e spegnersi autonomamente. E per risparmiare sull'autoassemblaggio e non acquistare un nuovo elemento di potenza, utilizzare un motore elettrico di vecchi elettrodomestici.

Strumenti e versione funzionante di una pompa fatta in casa

Per il montaggio avrai bisogno di:

• cilindro;
• motore elettrico ad albero allungato;
• tubi e radiatori dell'impianto di riscaldamento;
• cavo di alimentazione, pressacavi, guarnizioni, dadi, diramazioni;
• dischi in acciaio (il loro diametro deve essere inferiore al diametro del cilindro).

Importante da sapere: l'efficienza dell'installazione dipende dal numero di dischi in acciaio. Più sono, maggiore sarà l'efficienza che otterrai.

Assemblaggio passo dopo passo:

1. Posizionare l'albero motore nel cilindro.Disporre tutti i nodi con sigilli e sigilli.
2. Installare i dischi sull'albero e fissarli con i dadi. Più lontano dalle pareti del cilindro si installano i dischi, maggiore sarà l'efficienza del dispositivo.
3. Fai due fori sopra la struttura. Il liquido di raffreddamento verrà fornito attraverso il primo e l'olio dal sistema di riscaldamento verrà fornito attraverso il secondo.
4. Collegare i raccordi al cilindro e il cavo al motore. Versare l'olio nel cilindro.
5. Assicurati che il dispositivo non perda. In caso di perdite, eliminarle con guarnizioni in gomma o altre guarnizioni.

Prima di utilizzare l'unità in un sistema di riscaldamento, è necessario calcolarne l'efficienza, che dipende direttamente dall'efficienza. In caso contrario, il calore non sarà sufficiente o viceversa. Quindi devi accendere e spegnere costantemente la pompa. Ma anche in questo caso, c'è una via d'uscita: installare un sensore di temperatura. Con esso, la pompa regolerà autonomamente il suo lavoro senza il tuo intervento.

Caratteristiche distintive

Il forno manuale ha una serie di vantaggi:

• fa risparmiare carburante;
• A richiesta è possibile progettare un forno di qualsiasi dimensione che meglio si adatta allo spazio;
• facile da trasportare;
• Facilità d'uso;
• Il forno resistente all'umidità può essere utilizzato per cucinare. Per fare ciò, durante la costruzione, il tubo viene installato sul lato del riscaldatore sulla parete laterale.

Quando crei uno scaldagocce con le tue mani, segui le regole di sicurezza antincendio:

• Il dispositivo deve essere posizionato in una stanza priva di correnti d'aria;
• Gli oggetti infiammabili devono essere tenuti lontano dal riscaldatore, preferibilmente nelle immediate vicinanze (circa mezzo metro);
• Non utilizzare acqua per spegnere o raffreddare il riscaldatore.

Materiali necessari per la costruzione del forno:

• lamiera;
• è un tubo di rame;
• ramo del tubo;
• tubo di gomma;
• cilindro del gas;
• All'inferno;
• Bruciatore medico. .

Gli strumenti principali che saranno utili sono una saldatrice, un trapano e una pinza.

Usando un vecchio frigorifero

Dispositivo a pompa di calore per frigorifero

Quindi, per montare un impianto di riscaldamento in una casa di campagna, è necessario disporre di una pompa di calore.

Oggi tali unità non sono economiche, ciò è dovuto alle elevate caratteristiche tecniche e al meticoloso lavoro sul loro assemblaggio. Ma, se lo desideri, puoi assemblare la pompa di calore con le tue mani.

Puoi costruire una semplice pompa di calore da un frigorifero domestico. La particolarità della tecnica sta nel fatto che ha due componenti principali di una pompa di calore: un condensatore e un compressore. Ciò accelererà notevolmente il montaggio della pompa di calore con le tue mani.

Quindi, l'assemblaggio della pompa del vecchio frigorifero viene eseguito come segue:

Montaggio condensatore. L'elemento è realizzato sotto forma di una bobina. Nei frigoriferi, è spesso installato sul retro. Questo noto reticolo è un condensatore, con l'aiuto del quale il calore viene trasferito dal refrigerante.
Il condensatore è installato in un contenitore ad alta resistenza e in grado di resistere alle alte temperature. Per non danneggiare la bobina durante l'installazione, gli esperti raccomandano di tagliare il contenitore e di installarvi un condensatore. Successivamente, il contenitore viene saldato.
Successivamente, un compressore è collegato al contenitore. È quasi impossibile realizzare un'unità a casa. Pertanto, è meglio prenderlo da un vecchio frigorifero

Allo stesso tempo, vale la pena prestare attenzione al fatto che è in buone condizioni.
Come evaporatore, puoi usare un normale barile di plastica.
Dopo che tutti gli elementi del sistema sono pronti, sono interconnessi. I tubi di plastica vengono utilizzati per collegare l'unità all'impianto di riscaldamento, quindi è possibile costruire una pompa di calore da un vecchio frigorifero domestico

Se è necessario pompare il freon nel sistema, per questo è necessario chiamare la procedura guidata. Questo lavoro può essere eseguito solo con attrezzature speciali.

Pertanto, è possibile costruire una pompa di calore da un vecchio frigorifero domestico. Se è necessario pompare il freon nel sistema, per questo è necessario chiamare la procedura guidata. Questo lavoro può essere eseguito solo con attrezzature speciali.

Nota: le pompe di calore per frigorifero sono spesso utilizzate per riscaldare piccoli spazi ed edifici domestici. Potrebbe essere un garage o un piccolo capannone.

Il primo canale farà entrare l'aria nel congelatore e il secondo la farà uscire. In questo caso, si verificano processi fisici che provocano il riscaldamento del condensatore.

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Puoi leggere le pompe di calore Henk System di Igor Savostyanov qui.

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" o "aria-acqua", ecc.

Una tale pompa di calore non ha praticamente nulla in comune con il dispositivo Frenette. Oltre al nome e al 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.

of Il sistema di generazione del calore sviluppato da E. Frenette non può essere classificato incondizionatamente come una pompa di calore. Secondo il suo design e le sue caratteristiche tecnologiche, questo 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 installati a circa 6 cm di distanza l'uno dall'altro La forza centrifuga spinge il liquido di raffreddamento riscaldato nella serpentina collegata al dispositivo. L'olio riscaldato esce dallo strumento nel punto di connessione superiore. Il liquido di raffreddamento raffreddato ritorna dal basso Aspetto della pompa di calore FrenettRiscaldamento del dispositivo durante il funzionamentoComponenti strutturali principaliDimensioni reali 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.

Gli esperti raccomandano vivamente di utilizzare l'olio anziché l'acqua come refrigerante dell'impianto di riscaldamento.

Durante il funzionamento della pompa, questo liquido 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 utilizzando un elemento riscaldante per il riscaldamento, 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.

In primo luogo, 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.

In secondo luogo, 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.

Isolamento del generatore

Schema di collegamento del generatore di calore all'impianto di riscaldamento.

Per prima cosa devi realizzare un involucro di isolamento. Prendi un foglio di lamiera zincata o alluminio sottile per questo. Ritaglia due rettangoli da esso se vuoi fare un budello da due metà. O un rettangolo, ma in modo tale che, dopo la produzione, il generatore di calore a vortice di Potapov, che è stato assemblato a mano, vi si adatterà completamente.

È meglio piegare il foglio su un tubo di grande diametro o utilizzare una traversa. Metti il ​​​​foglio tagliato su di esso e premi il blocco di legno sopra con la mano. Con la lancetta dei secondi premere il foglio di latta in modo che si formi una leggera piega su tutta la lunghezza. Far avanzare leggermente il pezzo e ripetere l'operazione di nuovo.Fallo finché non ottieni un cilindro.

1. Collegalo con un lucchetto, che viene utilizzato dagli artigiani per i tubi di scarico.
2. Realizzare coperture per l'involucro, fornendo fori per il collegamento del generatore.
3. Avvolgere il dispositivo con materiale termoisolante. Utilizzando filo o sottili strisce di stagno, fissare l'isolamento.
4. Posizionare il dispositivo nella custodia, chiudere i coperchi.

C'è un altro modo per aumentare la produzione di calore: per fare ciò, è necessario capire come funziona il generatore di vortici Potapov, la cui efficienza può avvicinarsi al 100% e oltre (non c'è consenso sul perché ciò avvenga).

Durante il passaggio dell'acqua attraverso un ugello o un getto, all'uscita viene creato un potente flusso che colpisce l'estremità opposta del dispositivo. Si attorciglia e, a causa dell'attrito delle molecole, si verifica il riscaldamento. Ciò significa che ponendo una barriera aggiuntiva all'interno di questo flusso, è possibile aumentare la miscelazione del liquido nel dispositivo.

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Sapendo come funziona, puoi iniziare a progettare un ulteriore miglioramento. Sarà uno smorzatore a vortice costituito da piastre longitudinali situate all'interno di due anelli a forma di stabilizzatore di bombe aeronautiche.

Schema di un generatore di calore stazionario.

Strumenti: saldatrice, smerigliatrice angolare.

Materiali: lamiera o nastro di ferro, tubo a pareti spesse.

Crea due anelli larghi 4-5 cm da un tubo di diametro inferiore rispetto al generatore di calore a vortice di Potapov Taglia strisce identiche dal nastro di metallo. La loro lunghezza dovrebbe essere pari a un quarto della lunghezza del corpo del generatore di calore stesso.Selezionare la larghezza in modo che dopo il montaggio ci sia un foro libero all'interno.

1. Fissare la piastra in una morsa. Appenderlo dall'uno e dall'altro lato dell'anello. Salda loro un piatto.
2. Rimuovere il pezzo dal morsetto e ruotarlo di 180 gradi. Posizionare una piastra all'interno degli anelli e fissarla nella fascetta in modo che le piastre siano una di fronte all'altra. Fissare in questo modo ad una distanza uguale di 6 piastre.
3. Montare il generatore di calore a vortice inserendo il dispositivo descritto di fronte all'ugello.

Probabilmente è possibile migliorare ulteriormente questo prodotto. Ad esempio, invece di piastre parallele, usa un filo di acciaio, avvolgendolo in una sfera d'aria. Oppure praticare fori di diverso diametro sulle piastre. Non si dice nulla di questo miglioramento da nessuna parte, ma questo non significa che non valga la pena farlo.

Pompa di calore Frenett fai da te, istruzioni di montaggio

Autoassemblaggio

Il più pratico in un certo senso è il modello del dispositivo Frenette senza refrigeratore e una tipologia interna di cilindro. Alcuni dischi ruotano all'interno di tale unità e l'olio funge da refrigerante. Entra nel radiatore, l'olio passa attraverso il processo di raffreddamento e ritorna nuovamente al sistema.

Il processo di preparazione per la raccolta dell'impianto di riscaldamento.

Deve esserci un leggero spazio tra la parete dell'alloggiamento e la parte rotante

Pertanto, è importante che ci sia una piccola differenza tra i diametri dei dischi metallici e il cilindro

Il numero di dischi, così come i dadi, dipende dalle dimensioni dell'unità, i cui dadi sono generalmente alti sei millimetri.

Per quanto riguarda il liquido di raffreddamento, è meglio utilizzare direttamente l'olio liquido. Come mai? La temperatura dell'olio è più alta.Inoltre, la pressione dell'acqua si accumula. Il risultato di ciò potrebbe essere un danno a questo tipo di struttura, che sarebbe altamente inaccettabile.

Cuscinetto necessario per i lavori di installazione

Come motore elettrico, anche qualsiasi tipo di modello è abbastanza adatto, in grado di fornire il numero di giri richiesto, ad esempio da un vecchio ventilatore.

Come migliorare le prestazioni del dispositivo assemblato?

Si consiglia di utilizzare le specifiche di accensione/spegnimento automatico per il motore, che viene controllato tramite sensori termici fissati alla scocca. In questo caso, l'uso sarà abbastanza conveniente ed economico.

Dove utilizzare questo tipo di pompa

Tale unità è adatta per riscaldare piccole stanze, ad esempio una stanza. Per riscaldare la casa, puoi utilizzarla insieme al riscaldamento a pavimento. La differenza è che il liquido circola direttamente attraverso i tubi, nel massetto. La regolazione di un tale sistema avviene con l'ausilio del sensore di temperatura stesso, installato sul corpo dell'unità.