Itsenäinen Frenette-lämpöpumppulaite (kitkalämmitin)

Suosituksia laitteen käyttöön

On syytä huomata, että Eugene Frenette -pumpusta, joka käyttää vettä jäähdytysnesteenä, on edelleen muunnelmia. Mutta yleensä nämä ovat suuria teollisuusmalleja, joita käytetään erikoistuneissa yrityksissä. Tällaisten laitteiden toimintaa valvotaan tiukasti erityislaitteiden avulla. On lähes mahdotonta tarjota tällaista turvallisuutta kotona.

Suosituin versio Frenett-pumpusta, joka käyttää jäähdytysnesteenä öljyn sijaan vettä, on Habarovskin tutkijoiden Nazyrova Natalya Ivanovna, Leonov Mihail Pavlovich ja Syarg Alexander Vasilyevich kehittämä laite. Tässä sienen muotoisessa rakenteessa vesi kiehuu tarkoituksella ja muunnetaan höyryksi.

Sitten höyryn loistehoa käytetään lisäämään lämmönsiirtonesteen liikenopeutta pumppukanavien läpi jopa 135 metriin minuutissa. Tämän seurauksena jäähdytysnesteen siirtämisen energiakustannukset ovat minimaaliset ja palautus lämpöenergian muodossa on erittäin korkea. Mutta tällaisen yksikön on oltava erittäin kestävä, ja sen toimintaa on valvottava jatkuvasti onnettomuuden välttämiseksi.

Mitä tehdä, jos Frenette-pumpun avulla on tarkoitus järjestää suuren huoneen tai koko talon lämmitys? Vesi on perinteinen jäähdytysneste, useimmat lämmitysjärjestelmät on suunniteltu erityisesti sitä varten. Kyllä, ja koko lämmitysjärjestelmän täyttäminen oikealla nestemäisellä öljyllä voi olla kallista.

Tämä ongelma ratkaistaan ​​hyvin yksinkertaisesti. Lisäksi on tarpeen rakentaa tavanomainen lämmönvaihdin, jossa lämmitetty öljy lämmittää lämmitysjärjestelmän läpi kiertävän veden. Tässä tapauksessa lämpöä häviää jonkin verran, mutta kokonaisvaikutus pysyy melko huomattavana.

Mielenkiintoinen idea olisi käyttää Frenett-pumppua yhdessä lattialämmitysjärjestelmän kanssa. Samalla jäähdytysneste johdetaan kapeiden muoviputkien läpi, jotka on asetettu betonitasoitteeseen. Tällainen lämmitysjärjestelmä toimii samalla tavalla kuin tavallinen vesilämmitteinen lattia.Tietenkin tämäntyyppinen hanke voidaan toteuttaa vain omakotitalossa, koska vain sähköinen lattialämmitys on sallittu korkeissa kerrostaloissa.

Käytännöllinen ja kätevä tapa käyttää tällaista laitetta on lämmittää pieni huone: autotalli, navetta, työpaja jne. Frenett-pumpun avulla voit tehokkaasti ja nopeasti ratkaista autonomisen lämmityksen ongelman tällaisissa paikoissa. Sen toiminnan sähkökustannukset ovat pienet verrattuna tuloksena olevaan lämpövaikutukseen, eikä tällaista yksikköä ole vaikea rakentaa yksinkertaisimmista materiaaleista.

5 parasta etua kasvinomistajille

Lämpöpumpuilla varustettujen lämmitysjärjestelmien etuja ovat seuraavat:

1. Taloudellinen tehokkuus. 1 kW sähköenergian hinnalla saat 3-4 kW lämpöä. Nämä ovat keskimääräisiä indikaattoreita, koska. lämmönmuuntokerroin riippuu laitetyypistä ja suunnitteluominaisuuksista.
2. Ympäristöturvallisuus. Lämpölaitteiston käytön aikana ympäristöön ei pääse palamistuotteita tai muita mahdollisesti vaarallisia aineita. Laitteet ovat otsoniturvallisia. Sen käytön avulla voit saada lämpöä ilman pienintäkään haittaa ympäristölle.
3. Sovelluksen monipuolisuus. Perinteisillä energialähteillä toimivia lämmitysjärjestelmiä asennettaessa talon omistaja tulee riippuvaiseksi monopolista. Aurinkopaneelit ja tuuliturbiinit eivät aina ole kustannustehokkaita. Mutta lämpöpumput voidaan asentaa minne tahansa. Tärkeintä on valita oikea järjestelmä.
4. Monikäyttöisyys. Kylmänä vuodenaikana asennukset lämmittävät taloa ja kesähelteellä ne voivat toimia ilmastointitilassa. Laitetta käytetään kuumavesijärjestelmissä, liitettynä lattialämmityksen ääriviivoihin.
5. Käyttöturvallisuus.Lämpöpumput eivät vaadi polttoainetta, ne eivät päästä myrkyllisiä aineita käytön aikana, ja laiteyksiköiden enimmäislämpötila ei ylitä 90 astetta. Nämä lämmitysjärjestelmät eivät ole vaarallisempia kuin jääkaapit.

Ihanteellisia laitteita ei ole olemassa. Lämpöpumput ovat luotettavia, kestäviä ja turvallisia, mutta niiden hinta riippuu suoraan tehosta.

Laadukkaat laitteet 80 neliömetrin talon täysimittaiseen lämmitys- ja kuumavesihuoltoon. maksaa noin 8000-10000 euroa. Kotitekoiset tuotteet ovat pienitehoisia, niillä voidaan lämmittää yksittäisiä huoneita tai kodinhoitohuoneita.

Asennuksen tehokkuus riippuu talon lämpöhäviöstä. Laitteet on järkevää asentaa vain niihin rakennuksiin, joissa on korkea eristystaso ja lämpöhäviö on enintään 100 W / m2.

Lämpöpumput voivat kestää 30 vuotta tai enemmän. Niiden käyttö on erityisen kannattavaa kuumavesihuollossa sekä yhdistetyissä lämmitysjärjestelmissä, mukaan lukien lattialämmitys.

Laitteet ovat luotettavia ja hajoavat harvoin

Jos se on kotitekoista, on tärkeää valita korkealaatuinen kompressori, mikä parasta - luotettavan tuotemerkin jääkaapista tai ilmastointilaitteesta

Laitteen toimintaperiaate

Niille, jotka ovat tekemisissä kustannustehokkaan lämmityksen kanssa, nimi "lämpöpumppu" tunnetaan hyvin. Varsinkin yhdistettynä termeihin, kuten "maa-vesi", "vesi-vesi" tai "ilma-vesi" jne.

Tällaisella lämpöpumpulla ei ole käytännössä mitään yhteistä Frenette-laitteen kanssa. Nimen ja lopputuloksen lisäksi lämpöenergian muodossa, jota käytetään lopulta lämmitykseen.

Carnot-periaatteella toimivat lämpöpumput ovat erittäin suosittuja sekä kustannustehokkaana tapana järjestää lämmitys että ympäristöystävällisenä järjestelmänä.

Tällaisen laitekompleksin toiminta liittyy luonnonvaroihin (maa, vesi, ilma) sisältyvän matalapotentiaalisen energian keräämiseen ja sen muuntamiseen lämpöenergiaksi, jolla on suuri potentiaali.

Eugene Frenetten keksintö on järjestetty ja toimii täysin eri tavalla.

Tämän laitteen toimintaperiaate perustuu lämpöenergian käyttöön, joka vapautuu kitkan aikana. Suunnittelu perustuu metallipintoihin, jotka eivät ole lähellä toisiaan, vaan tietyllä etäisyydellä. Niiden välinen tila on täytetty nesteellä.

Laitteen osat pyörivät suhteessa toisiinsa sähkömoottorin avulla, kotelon sisällä oleva ja pyörivien elementtien kanssa kosketuksissa oleva neste kuumenee.

Tuloksena olevaa lämpöä voidaan käyttää jäähdytysnesteen lämmittämiseen. Jotkut lähteet suosittelevat tämän nesteen käyttöä suoraan lämmitysjärjestelmään. Useimmiten tavanomainen jäähdytin on kiinnitetty kotitekoiseen Frenett-pumppuun.

Asiantuntijat suosittelevat vahvasti öljyn käyttöä veden sijaan lämmitysjärjestelmän jäähdytysnesteenä.

Pumpun käytön aikana tällä nesteellä on taipumus lämmetä erittäin voimakkaasti. Tällaisissa olosuhteissa vesi voi yksinkertaisesti kiehua. Kuuma höyry suljetussa tilassa luo ylipainetta, mikä yleensä johtaa putkien tai kotelon repeytymiseen. On paljon turvallisempaa käyttää öljyä tällaisessa tilanteessa, koska sen kiehumispiste on paljon korkeampi.

Frenette-lämpöpumpun valmistamiseksi tarvitset moottorin, jäähdyttimen, useita putkia, teräksisen läppäventtiilin, teräslevyjä, metallia tai muovia tanko, metallisylinteri ja mutterisarja (+)

On olemassa mielipide, että tällaisen lämpögeneraattorin hyötysuhde ylittää 100% ja voi olla jopa 1000%. Fysiikan ja matematiikan näkökulmasta tämä ei ole täysin oikea väite.

Tehokkuus heijastaa energiahäviöitä, jotka eivät kulu lämmitykseen, vaan laitteen todelliseen toimintaan. Pikemminkin ilmiömäiset väitteet Frenette-pumpun uskomattoman korkeasta hyötysuhteesta heijastavat sen tehokkuutta, mikä on todella vaikuttavaa. Sähkön hinta laitteen toiminnalle on mitätön, mutta tuloksena saatava lämmön määrä on hyvin havaittavissa.

Jäähdytysnesteen lämmittäminen samoihin lämpötiloihin esimerkiksi lämmitysvastuksen avulla vaatisi paljon suuremman määrän sähköä, ehkä kymmenen kertaa enemmän. Tällaisella sähkönkulutuksella kotitalouksien lämmitin ei edes lämpene.

Miksi kaikkia asuin- ja teollisuustiloja ei ole varustettu tällaisilla laitteilla? Syyt voivat olla erilaisia.

Ensinnäkin vesi on yksinkertaisempi ja kätevämpi jäähdytysneste kuin öljy. Se ei lämpene niin korkeisiin lämpötiloihin, ja vesivuotojen seuraukset on helpompi puhdistaa kuin vuotanut öljy.

Toiseksi, kun Frenette-pumppu keksittiin, keskuslämmitysjärjestelmä oli jo olemassa ja toimi onnistuneesti. Sen purkaminen lämmönkehittäjien korvaamiseksi olisi liian kallista ja aiheuttaisi paljon haittaa, joten kukaan ei edes harkinnut tätä vaihtoehtoa vakavasti. Kuten sanotaan, paras on hyvän vihollinen.

Lämpöpumpun sisäpuoli

Klassinen lämpöpumppu koostuu useita komponentteja:

• roottori;
• akseli;
• terä tuuletin;
• staattori.

Sylinteripari - roottori ja staattori - määräävät TNF:n toiminnan.Staattori on iso ja tyhjä sylinteri sisältäpäin ja roottori on pienempi staattoriin asennettu sylinteri. Öljy (jäähdytysneste) kaadetaan staattoriin, jossa se kuumennetaan roottorin vaikutuksesta. Itse roottori saa voimansa akselista, johon on asennettu siipituuletin. Jälkimmäinen puhaltaa kuumaa ilmaa huoneeseen, minkä ansiosta lämmitystoiminto suoritetaan.

Lämpöpumpun sisäpuoli

Näin ensimmäinen lämpöpumppu toimi. Jatkossa hänen työtään parannettiin. Nykyaikaisemmissa malleissa roottoria ei enää tarvittu - se korvattiin teräslevyillä. Lisäksi siipiä ei tarvita.

Tekijät, jotka takaavat lämpöpumpun korkean hyötysuhteen:

• jäähdytysneste on suljetussa järjestelmässä;
• ei tarvita lämmönvaihdinta;
• korkea lämmitysteho;
• pääosa TNF:stä on kartiomaisen muotoinen, mikä suosii tyhjiövyöhykkeiden muodostumista ja lämpötilan nousua.

Asennuksen edut

Frenetta-lämpöpumppu voidaan liittää lattialämmitysjärjestelmään

Frenetta-lämpöpumput ovat muihin tämäntyyppisiin laitteisiin verrattuna erityisen suosittuja. Asennusta käytetään laajalti lämmitysjärjestelmissä.

Pumppu voidaan myös liittää nykyaikaisiin lattialämmitysjärjestelmiin.

Lämpöpumpun tällainen laaja käyttö selittyy sillä, että sillä on monia etuja muihin yksiköihin verrattuna.

Nämä sisältävät:

• korkea tuottavuus;
• kannattavuus;
• kyky toimia automaattitilassa;
• pumpun monipuolisuus;
• helppo räätälöinti tiettyihin tarpeisiin;
• kompaktit mitat;
• hiljainen toiminta ja paljon muuta.

Uusien muutosten käyttöönotto pumpun suunnittelussa parantaa sen teknisiä ominaisuuksia.

Frenett-lämpöpumppuja käytetään laajasti eri aloilla. Useimmiten ne asennetaan maalaistaloihin. Yksikön tärkeä etu on, että se voidaan koota käsin.

Lämpöpumppu kodin lämmitykseen, toimintaperiaate

Lämpöpumpun, jääkaapin ja ilmastointilaitteen toiminta perustuu Carnot-kiertoon. Lämmitykseen tarkoitettu lämpöpumppu siirtää lämpöä alhaisemman lämpötilan alueelta kuluttajalle, jossa tämän parametrin arvon tulisi olla suurempi. Tässä tapauksessa se otetaan ulkopuolelta, missä se kerääntyy, ja joidenkin muutosten jälkeen se menee taloon. Lämmitysjärjestelmän putkien läpi kulkevan jäähdytysnesteen lämpötilaa nostaa luonnollinen lämpö, ​​ei perinteisen polttoaineen palaessa vapautuva energia.

Itse asiassa pumpun toimintaperiaate on paljon monimutkaisempi. Siksi tämän luokan laitteita verrataan usein jäähdytysyksiköihin, jotka toimivat vain päinvastoin. Mutta yleinen toimintajärjestys on identtinen huolimatta siitä, että sekä teknisessä ratkaisussa että laitteiden pääosien tarkoituksessa on suuri ero. Perinteisestä lämmitysjärjestelmästä lämpöpumppuun koottu piiri eroaa piirien lukumäärästä ja työskentelyn erityispiirteistä.

Ulkoinen piiri on asennettu omakotitalon ulkopuolelle. Se asennetaan paikkaan, jossa lämpö kerääntyy, kun pinnat kuumenevat auringonvalon vaikutuksesta tai jostain muusta syystä. Energiaa voidaan ottaa esimerkiksi ilmasta, maaperästä, vedestä. Jopa kaivosta, jos talo on kivikkoisella maalla tai putkien asennuksessa on rajoituksia.Siksi lämpöpumppuihin on useita muunnelmia huolimatta siitä, että lämmitys on järjestetty samantyyppisen järjestelmän mukaan.

Pumpun toimintaperiaate

Sisäinen piiri (jota ei pidä sekoittaa talon lämmitykseen) sijaitsee maantieteellisesti itse yksikössä. Ulkopuolella kiertävä jäähdytetty jäähdytysneste nostaa osittain sen lämpötilaa ympäristön vaikutuksesta. Kulkiessaan höyrystimen läpi se siirtää poistetun energian kylmäaineeseen, jolla sisäinen piiri on täytetty. Jälkimmäinen kiehuu erityisominaisuuksiensa vuoksi ja siirtyy kaasumaiseen tilaan. Matala paine ja yli -5°C lämpötilat riittävät tähän. Eli nestemäinen väliaine muuttuu kaasuksi.

Lisäksi - kompressoriin, jossa painetta lisätään keinotekoisesti, minkä vuoksi kylmäaine kuumennetaan. Juuri tässä rakenneelementissä, joka on toinen lämmönvaihdin, lämpöenergia siirtyy nesteeseen (vettä tai pakkasnestettä), joka kulkee talon lämmitysjärjestelmän paluulinjan läpi. Melko omaperäinen, tehokas ja järkevä lämmitysjärjestelmä.

Lämpöpumppu tarvitsee sähköä toimiakseen. Mutta se on silti paljon kannattavampaa kuin pelkän sähkölämmittimen käyttö. Koska sähkökattila tai sähkölämmitin kuluttaa täsmälleen saman määrän sähköä kuin se tuottaa lämpöä. Esimerkiksi, jos lämmittimen teho on 2 kW, se kuluttaa 2 kW kW tunnissa ja tuottaa 2 kW lämpöä. Lämpöpumppu tuottaa lämpöä 3-7 kertaa enemmän kuin kuluttaa sähköä. Esimerkiksi kompressorin ja pumpun toimintaan käytetään 5,5 kWh ja lämpöä saadaan 17 kWh. Tämä korkea hyötysuhde on lämpöpumpun tärkein etu.

On vielä lisättävä, että suolaliuos tai etyleeniglykoli kiertää ulkoisessa piirissä, ja freoni kiertää pääsääntöisesti sisäisessä piirissä. Tällaisen lämmitysjärjestelmän koostumus sisältää useita lisälaitteita. Tärkeimmät niistä ovat venttiilivähennys ja alijäähdytin.

Tee-se-itse Frenetta-lämpöpumpun kokoonpanoprosessi: piirustukset

Ensin koteloon tehdään kaksi reikää erityisesti lämmitysputkia varten tarkoitettujen putkien lämmitystä varten. Kierretanko on asennettu rungon keskelle. Ruuvaa mutteri tähän kierteeseen, laita levy paikalleen, sitten ruuvaa seuraava mutteri jne. Ja niin levyjen asennus jatkuu, kunnes kotelo on täysin täytetty.

Sitten järjestelmään kaadetaan öljyä, esimerkiksi puuvillansiemeniä. Kotelo on suljettu ja kiinnitetty tankoon. Vie jäähdyttimen putket tehtyihin reikiin. Sähkömoottori on kiinnitetty keskitankoon, se takaa pyörimisen. Laite voidaan liittää verkkoon ja sen toiminta voidaan tarkistaa.

Frenette-pumpun suunnitteluvaihtoehdot

Eugene Frenette ei vain keksinyt hänen mukaansa nimettyä laitetta, vaan myös paransi sitä toistuvasti keksien uusia, tehokkaampia versioita laitteesta. Ensimmäisessä pumpussa, jonka keksijä patentoi vuonna 1977, käytettiin vain kahta sylinteriä: ulkoista ja sisäistä. Ontto ulkosylinteri oli halkaisijaltaan suurempi ja oli staattisessa tilassa. Tässä tapauksessa sisäsylinterin halkaisija oli hieman pienempi kuin ulkosylinterin ontelon mitat.

Tämä on kaavio Frenette-lämpöpumpun ensimmäisestä versiosta. Pyörivä akseli sijaitsee vaakasuorassa, jäähdytysneste sijoitetaan kapeaan tilaan kahden työsylinterin väliin

Keksijä kaatoi nestemäistä öljyä syntyneeseen kapeaan tilaan kahden sylinterin seinämien väliin.Tietysti se osa rakenteesta, joka sisälsi tämän lämmönsiirtonesteen, suljettiin huolellisesti öljyvuotojen estämiseksi.

Sisäsylinteri on liitetty moottorin akseliin siten, että se varmistaa sen nopean pyörimisen suhteessa paikallaan olevaan suureen sylinteriin. Rakenteen vastakkaiseen päähän sijoitettiin puhallin juoksupyörällä. Käytön aikana öljy lämpeni ja siirsi lämpöä laitetta ympäröivään ilmaan. Tuuletin mahdollisti lämpimän ilman nopean jakamisen koko huoneen tilavuuteen.

Koska tämä malli kuumeni melko paljon, kätevän ja turvallisen käytön vuoksi malli piilotettiin suojakoteloon. Tietysti koteloon tehtiin reikiä ilmankiertoa varten. Hyödyllinen lisä suunnitteluun oli termostaatti, jolla Frenett-pumpun toimintaa voitiin jossain määrin automatisoida.

Keskiakseli tällaisessa lämpöpumppumallissa sijaitsee pystysuorassa. Moottori on alhaalla, sitten sisäkkäiset sylinterit on asennettu ja tuuletin on ylhäällä. Myöhemmin ilmestyi malli, jossa oli vaakasuora keskiakseli.

Vaakasuuntaisella pyörivällä akselilla varustettua Frenette-lämpöpumppumallia käytettiin yhdessä lämmityspatterin kanssa, jonka sisällä kiertää lämmitettyä öljyä.

Se oli sellainen laite, jota käytettiin ensin yhdessä ei tuulettimen, vaan lämmityspatterin kanssa. Moottori on sijoitettu sivulle ja roottorin akseli kulkee pyörivän rummun läpi ja ulos. Laitteessa tämän tyyppinen tuuletin puuttuu.Jäähdytysneste pumpusta siirtyy putkien kautta jäähdyttimeen. Samalla tavalla lämmitetty öljy voidaan siirtää toiseen lämmönvaihtimeen tai suoraan lämmitysputkiin.

Myöhemmin frenet-lämpöpumpun rakennetta muutettiin merkittävästi. Roottorin akseli pysyi edelleen vaaka-asennossa, mutta sisäosa muodostui kahdesta pyörivästä rummusta ja niiden väliin sijoitetusta siipipyörästä. Tässä taas nestemäistä öljyä käytetään lämmönsiirtoaineena.

Tässä Frenette-lämpöpumpun versiossa kaksi sylinteriä pyörii vierekkäin, ja ne on erotettu toisistaan ​​erityisen kestävällä metallilla valmistetulla juoksupyörällä.

Kun tämä malli pyörii, öljy lämpenee lisäksi, kun se kulkee juoksupyörään tehtyjen erityisten reikien läpi ja tunkeutuu sitten kapeaan onteloon. pumppupesän seinien väliin ja sen roottori. Näin Frenett-pumpun hyötysuhde on parantunut merkittävästi.

Frenett-lämpöpumpun juoksupyörän reunoille tehdään pienet reiät. Jäähdytysneste lämpenee nopeasti ja tehokkaasti kulkemalla niiden läpi

On kuitenkin syytä huomata, että tämäntyyppinen pumppu ei ole kovin sopiva kotivalmistukseen. Ensin sinun on löydettävä luotettavat piirustukset tai laskettava suunnittelu itse, ja vain kokenut insinööri voi tehdä tämän. Sitten sinun on löydettävä erityinen juoksupyörä, jossa on sopivan kokoiset reiät. Tämä lämpöpumpun elementti toimii lisääntyneillä kuormituksilla, joten sen on oltava valmistettu erittäin kestävistä materiaaleista.

Miten lämpöpumppu toimii

TNF:n toimintatekniikka on pohjimmiltaan samanlainen kuin jääkaapin toimintaperiaate.Jäähdytyslaitteet ottavat lämpötilaa alentamaan lämpöä kammioista ja vapauttavat sen ulos patterien avulla. HNF toimii täsmälleen samalla tavalla: tuottaakseen lämpöä se ottaa sen maaperästä tai nesteestä, prosessoi sen ja siirtää sen omakotitalon, työpajan, kasvihuoneen tai minkä tahansa huoneen lämmitysjärjestelmään.

Miten lämpöpumppu toimii

Kylmäaine, joka voi olla ammoniakkia tai freonia, liikkuu ulkoisten ja sisäisten piirien sisällä. Tässä tapauksessa ulkoinen piiri vastaa lämmön vastaanottamisesta ilmakehästä, maasta tai vedestä.

Jokaisessa luonnonympäristössä on koostumuksessaan tietty määrä erilaista lämpöenergiaa. Kylmäaine pystyy keräämään sen ja lähettämään sen kierrätykseen. Tämän prosessin käynnistämiseksi on välttämätöntä, että lämmönsiirtoaineen lämpötila nousee 4-5 astetta.

Sitten kylmäaine ohjataan ulkopiiristä sisempään. Tässä höyrystin muuttaa lämmönsiirtoaineen nesteestä kaasuksi. Prosessi johtuu siitä, että freonilla on matalassa ympäristön paineessa alhainen kiehumispiste.

Höyrystimen jälkeen freoni syöksyy kaasun muodossa kompressoriin, jossa tapahtuu puristus ja sen seurauksena lämpötilan nousu. Seuraavaksi kaasu on lauhduttimessa. Siellä kaasu jakaa lämpötilansa nesteen (lämmönsiirtoaineen) kanssa. Jäähtymisen seurauksena kaasu palaa nestemäiseen tilaan ja järjestelmässä alkaa uusi kiertokierto.

Pääparametri, joka määrittää TNF:n tuottavuuden, on muuntokerroin. Tämä indikaattori on tulosta TNF:n tuottaman lämpötehon tietystä suhteesta lämpöenergian kulutuksen määrään.

Laitteen toimintaperiaate

Niille, jotka ovat tekemisissä kustannustehokkaan lämmityksen kanssa, nimi "lämpöpumppu" tunnetaan hyvin. Erityisesti yhdistettynä termeihin, kuten "maa-vesi", "vesi-vesi", "vesi-ilma" jne. Tällaisella lämpöpumpulla ei ole käytännössä mitään yhteistä Frenette-laitteen kanssa, paitsi ehkä nimi ja lopputulos lämpöenergian muodossa, jota lopulta käytetään lämmitykseen.

Carnot-periaatteella toimivat lämpöpumput ovat erittäin suosittuja sekä kustannustehokkaana tapana järjestää lämmitys että ympäristöystävällisenä järjestelmänä. Tällaisen laitekompleksin toiminta liittyy luonnonvaroihin (maa, vesi, ilma) sisältyvän matalapotentiaalisen energian keräämiseen ja sen muuntamiseen lämpöenergiaksi, jolla on suuri potentiaali. Eugene Frenetten keksintö on järjestetty ja toimii täysin eri tavalla.

Kuvagalleria
Kuva kohteesta
E. Frenettin kehittämää lämmöntuotantojärjestelmää ei voida ehdottomasti lukea lämpöpumppujen luokkaan kuuluvaksi. Suunnittelun ja teknisten ominaisuuksien mukaan tämä on lämmitin

Yksikkö ei käytä työssään geo- tai aurinkoenergian lähteitä. Sen sisällä oleva öljynjäähdytysneste kuumennetaan pyörivien metallilevyjen synnyttämän kitkavoiman vaikutuksesta.

Pumpun työkappale on öljyllä täytetty sylinteri, jonka sisällä pyörimisakseli sijaitsee. Tämä on terästanko, joka on varustettu yhdensuuntaisilla levyillä, jotka on asetettu noin 6 cm:n etäisyydelle toisistaan.

Keskipakovoima työntää lämmitetyn jäähdytysnesteen laitteeseen kytkettyyn patteriin. Kuumentunut öljy poistuu laitteesta yläliitäntäkohdasta. Jäähtynyt jäähdytysneste palautetaan alhaalta takaisin

Frenette-lämpöpumpun ulkonäkö

Laitteen lämmitys käytön aikana

Päärakenneosat

Yhden mallin todelliset mitat

Tämän laitteen toimintaperiaate perustuu lämpöenergian käyttöön, joka vapautuu kitkan aikana. Suunnittelu perustuu metallipintoihin, jotka eivät ole lähellä toisiaan, vaan tietyllä etäisyydellä. Niiden välinen tila on täytetty nesteellä. Laitteen osat pyörivät suhteessa toisiinsa sähkömoottorin avulla, kotelon sisällä oleva ja pyörivien elementtien kanssa kosketuksissa oleva neste kuumenee.

Tuloksena olevaa lämpöä voidaan käyttää jäähdytysnesteen lämmittämiseen. Jotkut lähteet suosittelevat tämän nesteen käyttöä suoraan lämmitysjärjestelmään. Useimmiten tavanomainen jäähdytin on kiinnitetty kotitekoiseen Frenett-pumppuun. Lämmitysnesteenä asiantuntijat suosittelevat voimakkaasti öljyn käyttöä, ei vettä.

Pumpun käytön aikana tämä jäähdytysneste kuumenee erittäin voimakkaasti. Tällaisissa olosuhteissa vesi voi yksinkertaisesti kiehua. Kuuma höyry suljetussa tilassa luo ylipainetta, mikä yleensä johtaa putkien tai kotelon repeytymiseen. On paljon turvallisempaa käyttää öljyä tällaisessa tilanteessa, koska sen kiehumispiste on paljon korkeampi.

Frenette-lämpöpumpun valmistamiseksi tarvitset moottorin, jäähdyttimen, useita putkia, teräksisen läppäventtiilin, teräslevyjä, metalli- tai muovitangon, metallisylinterin ja mutterisarjan (+)

On olemassa mielipide, että tällaisen lämpögeneraattorin hyötysuhde ylittää 100% ja voi olla jopa 1000%. Fysiikan ja matematiikan näkökulmasta tämä ei ole täysin oikea väite. Tehokkuus heijastaa energiahäviöitä, jotka eivät kulu lämmitykseen, vaan laitteen todelliseen toimintaan.Pikemminkin ilmiömäiset väitteet Frenette-pumpun uskomattoman korkeasta hyötysuhteesta heijastavat sen tehokkuutta, mikä on todella vaikuttavaa.

Sähkön hinta laitteen toiminnalle on mitätön, mutta tuloksena saatava lämmön määrä on hyvin havaittavissa. Jäähdytysnesteen lämmittäminen samoihin lämpötiloihin esimerkiksi lämmityselementin avulla vaatisi paljon suuremman määrän sähköä, ehkä kymmenen kertaa enemmän. Tällaisella sähkönkulutuksella kotitalouksien lämmitin ei edes lämpene.

Miksi kaikkia asuin- ja teollisuustiloja ei ole varustettu tällaisilla laitteilla? Syyt voivat olla erilaisia. Silti vesi on yksinkertaisempi ja kätevämpi jäähdytysneste kuin öljy. Se ei lämpene niin korkeisiin lämpötiloihin, ja vesivuotojen seuraukset on helpompi puhdistaa kuin vuotanut öljy.

Toinen syy voi olla se, että kun Frenette-pumppu keksittiin, keskuslämmitysjärjestelmä oli jo olemassa ja toimi hyvin. Sen purkaminen lämmönkehittäjien korvaamiseksi olisi liian kallista ja aiheuttaisi paljon haittaa, joten kukaan ei edes harkinnut tätä vaihtoehtoa vakavasti. Kuten sanotaan, paras on hyvän vihollinen.

Maalämpölaitteiston tuotanto

On täysin mahdollista tehdä geoterminen asennus omin käsin. Samaan aikaan maan lämpöenergiaa käytetään asunnon lämmittämiseen. Tietenkin tämä on työläs prosessi, mutta hyödyt ovat merkittäviä.

Piirin ja pumpun lämmönvaihtimien laskenta

HP:n piirin pinta-ala on 30 m² kilowattia kohden. 100 m² asuintilaa varten tarvitaan noin 8 kilowattia / tunti energiaa. Piirin pinta-ala on siis 240 m².

Lämmönvaihdin voidaan valmistaa kupariputkesta. Lämpötila sisääntulossa on 60 astetta, ulostulossa 30 astetta, lämpöteho on 8 kilowattia / tunti. Lämmönvaihtopinta-alan tulee olla 1,1 m². Kupariputki, jonka halkaisija on 10 millimetriä, turvakerroin 1,2.

Ympärysmitta metreinä: l \u003d 10 × 3,14 / 1000 \u003d 0,0314 m.

Kupariputken lukumäärä metreinä: L = 1,1 × 1,2 / 0,0314 = 42 m.

Tarvittavat laitteet ja materiaalit

Lämpöpumppujen valmistuksen onnistuminen riippuu monella tapaa urakoitsijan valmiusasteesta ja tietämyksestä sekä kaiken lämpöpumpun asennukseen tarvittavan saatavuudesta ja laadusta.

Ennen työn aloittamista sinun on ostettava laitteet ja materiaalit:

• kompressori;
• kondensaattori;
• ohjain;
• keräilijöiden kokoamiseen tarkoitetut polyeteeniliittimet;
• putki maadoituspiiriin;
• kiertovesipumput;
• vesiletku tai HDPE-putki;
• painemittarit, lämpömittarit;
• kupariputki, jonka halkaisija on 10 millimetriä;
• putkistojen eristys;
• tiivistesarja.

Kuinka koota lämmönvaihdin

Lämmönvaihtolohko koostuu kahdesta osasta. Höyrystin on koottava "putki putkessa" -periaatteen mukaisesti. Sisäkupariputki on täytetty freonilla tai muulla nopeasti kiehuvalla nesteellä. Ulkopuolella kierrättää vettä kaivosta.

Ennen lauhduttimen kokoamista kupariputki on kelattava spiraalin muotoon ja asetettava se metallitynnyriin, jonka tilavuus on vähintään 0,2 m³. Kupariputki on täytetty freonilla ja vesitynnyri liitetään talon lämmitysjärjestelmään.

Maaperän ääriviivojen järjestely

Tarvittavan alueen valmistelemiseksi maaperän ääriviivaa varten on suoritettava suuri määrä maatöitä, jotka on toivottavaa suorittaa mekaanisesti.

Voit käyttää 2 tapaa:

yksi.Ensimmäisessä menetelmässä on tarpeen poistaa maaperän yläkerros sen jäätymisen alapuolelle. Tuloksena olevan kuopan pohjalla makasi vapaa käärme osa ulkoputkea höyrystimeen ja viljelemään maaperää.

2. Toisessa menetelmässä sinun on ensin kaivettava kaivanto koko suunnitellulle alueelle. Siihen asetetaan putki.

Sitten sinun on tarkistettava kaikkien liitäntöjen tiiviys ja täytettävä putki vedellä. Jos vuotoja ei ole, voit täyttää rakenteen maalla.

Tankkaus ja ensimmäinen käynnistys

Kun asennus on valmis, järjestelmä on täytettävä kylmäaineella. Tämä työ on parasta uskoa asiantuntijalle, koska sisäisen piirin täyttämiseen freonilla käytetään erityisiä laitteita. Täytettäessä paine ja lämpötila on mitattava kompressorin tulo ja ulostulo.

Kuinka tehdä tällainen laite itse?

Käytännöllisin kodin lämmittämiseen on Frenette-lämpöpumppumalli, josta puuttuu tuuletin ja sisäsylinteri. Sen sijaan käytetään monia metallilevyjä, jotka pyörivät instrumentin sisällä. Jäähdytysnesteen roolia suorittaa öljy, joka tulee jäähdyttimeen, jäähtyy ja palaa sitten järjestelmään. Tällaisen laitteen toiminta osoitetaan vakuuttavasti videossa:

Englantia osaaville tästä videosta voi olla hyötyä:

Lämpöpumpun valmistaminen Eugene Frenetten periaatteen mukaan kotona ei ole vaikeaa. Tätä varten tarvitset:

• metalli sylinteri;
• teräslevyt;
• pähkinät;
• teräs sauva;
• pieni sähkömoottori;
• putket;
• jäähdytin.

Teräslevyjen halkaisijan tulee olla hieman pienempi kuin sylinterin halkaisija, jotta kotelon seinien ja pyörivän osan väliin jää pieni rako. Kiekkojen ja muttereiden määrä riippuu rakenteen mitoista.Kiekot on kiristetty peräkkäin terästankoon, erottaen ne muttereilla. Yleensä käytetään muttereita, joiden korkeus on 6 mm. Sylinteri tulee täyttää levyillä yläosaan. Terästankoon kiinnitetään ulkokierre sen koko pituudelta. Runkoon on tehty kaksi reikää jäähdytysnestettä varten. Ylemmän reiän kautta lämmitetty öljy virtaa jäähdyttimeen, ja pohjasta se palaa järjestelmään lisälämmitykseen.

Jäähdytysnesteenä laitteen kehittäjät suosittelevat nestemäisen öljyn käyttöä, ei vettä, koska tällaisen öljyn kiehumispiste on useita kertoja korkeampi. Jos vesi kuumenee nopeasti, se voi muuttua höyryksi ja ylipaineistaa järjestelmää, mikä voi johtaa rakenteellisiin vaurioihin.

Tämä on likimääräinen kaavio Frenette-lämpöpumpun suunnittelusta, jota ei ole vaikea toteuttaa improvisoitujen keinojen ja saatavilla olevien materiaalien avulla.

Kierretangon asentamiseen tarvitset myös laakerin. Mitä tulee sähkömoottoriin, mikä tahansa malli, joka tarjoaa riittävän määrän kierroksia, tekee esimerkiksi toimivan moottorin vanhasta tuulettimesta.

Laitteen kokoonpanoprosessi on seuraava:

1. Runkoon on tehty kaksi reikää putkien lämmitystä varten.
2. Rungon keskelle on asennettu kierretanko.
3. Kierteeseen ruuvataan mutteri, laitetaan levy, ruuvataan seuraava mutteri jne.
4. Levyjen asennusta jatketaan, kunnes kotelo on täytetty.
5. Järjestelmään kaadetaan nestemäistä öljyä, esimerkiksi puuvillansiemeniä.
6. Kotelo on suljettu ja tanko on kiinnitetty.
7. Lämmityspatterin putket tuodaan reikiin.
8. Keskitankoon on kiinnitetty sähkömoottori, joka pyörittää.
9. Liitä laite verkkoon ja tarkista sen toiminta.

Tämän tyyppisen lämpöpumpun suorituskyvyn parantamiseksi ja sen käytön helpottamiseksi ja taloudellisemmaksi tekemiseksi on suositeltavaa käyttää moottorissa automaattista on-off-järjestelmää. Tällaista järjestelmää ohjataan lämpötila-anturin avulla, joka on asennettu suoraan laitteen runkoon.

Johtopäätös

Tietenkin kotisi lämmittäminen lämpöpumpulla on monen kodinomistajan unelma. Valitettavasti asennuskustannukset ovat liian korkeat, ja vain harvat selviävät omasta tuotannostaan. Ja sitten usein riittää tehoa vain kuuman veden toimittamiseen, emme puhu lämmityksestä. Jos kaikki olisi niin yksinkertaista, meillä olisi jokaisessa talossa kotitekoinen lämpöpumppu, mutta toistaiseksi se on useiden käyttäjäryhmien ulottumattomissa.

Lohkojen lukumäärä: 15 | Merkkien kokonaismäärä: 28073
Käytettyjen luovuttajien määrä: 6
Jokaisen luovuttajan tiedot: