Желая сократить расходы на отопление своего жилища, немало домовладельцев сумели сделать тепловой насос Френетта своими руками. Отдельные энтузиасты, как и оптимистичные создатели рекламных роликов, уверяют, что с помощью улучшенной модели этого агрегата можно достичь КПД в 700, а то и в 1000%. Скептики припоминают основные положения законов термодинамики и сомневаются. Тем не менее, изобретение Френетта, запатентованное почти четыре десятилетия назад и неоднократно переделанное, успешно функционирует как в виде самодельных устройств, так и в качестве солидных промышленных моделей.
Принцип работы и устройство агрегата
О том, что интенсивное трение приводит к нагреванию поверхностей или сред, хорошо знает любой школьник. Евгений Френетт создал удивительно простой отопительный прибор, в котором применяется это физическое явление. Изобретатель использовал два цилиндра разного размера.
Меньший по диаметру цилиндр был помещен в полый цилиндр большего диаметра. Между наружной поверхностью первого и внутренней стенкой второго цилиндра было залито масло.
Малый цилиндр с одной стороны был подключен к электромотору, а с другой стороны к нему приделали крыльчатку вентилятора.
Это схема теплового насоса, который был запатентован Евгением Френеттом еще в 1977 году. Позднее модель многократно перерабатывалась и улучшалась
При интенсивном вращении внутреннего цилиндра масло, залитое в устройство, нагревалось до достаточно высоких температур. Крыльчатка вентилятора позволяла быстро распространять тепло в пространстве помещения. Для удобства использования рабочие цилиндры помещали в корпус с отверстиями для воздуха. Оптимизировать работу устройства можно было с помощью термостата.
Несмотря на похожее название, устройство Френетта и его аналоги не имеют никакого отношения к тепловому насосу, в котором на основании обратного принципа Карно низкопотенциальная энергия окружающей среды (воды, земли, воздуха) преобразуется в тепловую энергию с высоким потенциалом. Объединяет их только тот факт, что обе системы успешно используются для обогрева жилищ.
Вариации на «Френеттовскую» тему
И сам изобретатель, и его последователи за прошедшие годы неоднократно улучшали тепловой насос френетта. Интересна модель, в которой барабан размещен горизонтально, а по центру системы расположен вал, часть которого размещена снаружи. Такая конструкция должна быть выполнена очень тщательно, чтобы не допустить просачивания жидкости в местах соединения корпуса с валом.
В этой модели теплового насоса Френетта движущийся вал выведен наружу, а ось вращения перемещена из вертикального положения в горизонтальное
В этом случае вентилятор отсутствует, а теплоноситель из теплового насоса поступает в теплообменник, роль которого может выполнить обычный радиатор отопления или даже система центрального отопления дома.
В этой модели насоса Френетта используются одновременно два барабана, а теплоноситель перемещается по замкнутой системе через теплообменник или радиатор
Позднее был разработан проект теплового насоса Френетта, в котором для разогрева теплоносителя использовалось два барабана. Система была дополнена крыльчаткой.
Под воздействием центробежных сил разогретое масло выбрасывалось из отверстий этой крыльчатки.
В результате жидкость попадала в небольшой зазор между ротором и корпусом устройства, что позволяло использовать такой насос с очень высокой эффективностью.
Использование высокопрочной крыльчатки в тепловом насосе Френетта позволяет улучшить производительность устройства. Теплоноситель выходит через узкие отверстия, расположенные по краям
Наиболее оригинальным вариантом можно считать версию хабаровских ученых Назыровой Натальи Ивановны, Сярг Александра Васильевича и Леонова Михаила Павловича. Рабочая часть этого устройства внешне напоминает гриб.
В качестве рабочей жидкости используется вода, которая достигает кипения и превращается в очень горячий пар.
Под действием реактивной силы пара вода движется по каналам устройства со скоростью 135 м/мин, что позволяет обходиться без внешнего источника питания.
Примерная схема универсальной генерирующей установки, разработанной в Хабаровске: 1 — емкость; 2 — входной патрубок; 3 — выходной патрубок; 4 — водонагреватель; 5 — подшипниковый вал
Обратите внимание! Не стоит пытаться повторить опыт ученых из Хабаровска и создавать подобный универсальный генератор для домашнего использования. Эта конструкция была разработана исключительно для промышленного применения.
Разобравшись в принципах устройства насоса Френетта, любой изобретатель может внести в его конструкцию собственные коррективы, чтобы улучшить работу прибора или упростить его монтаж.
Как самостоятельно изготовить такое устройство?
Самым практичным для обогрева жилищ считается модель теплового насоса Френетта, в которой отсутствует вентилятор и внутренний цилиндр.
Вместо этого используется множество металлических дисков, которые вращаются внутри прибора. Роль теплоносителя выполняет масло, которое поступает в радиатор, охлаждается и затем возвращается в систему.
Работа такого устройства убедительно продемонстрирована в видеоматериале:
Для знающих английский язык может пригодиться такое видео:
Изготовить тепловой насос по принципу Евгения Френетта в домашних условиях не сложно. Для этого понадобится:
- металлический цилиндр;
- стальные диски;
- гайки;
- стальной стержень;
- небольшой электромотор;
- трубы;
- радиатор.
Диаметр стальных дисков должен быть немного меньше диаметра цилиндра, чтобы между стенками корпуса и вращающейся частью был небольшой зазор. Количество дисков и гаек зависит от размеров конструкции. Диски последовательно нанизывают на стальной стержень, разделяя их гайками.
Обычно используются гайки, высота которых составляет 6 мм. Цилиндр следует заполнить дисками до верха. На стальной стержень наносят наружную резьбу по всей его длине. В корпусе делают два отверстия для теплоносителя.
Через верхнее отверстие разогретое масло будет поступать в радиатор, а снизу оно будет возвращаться в систему для дальнейшего нагрева.
В качестве теплоносителя разработчики устройства рекомендуют использовать жидкое масло, а не воду, поскольку температура кипения такого масла в несколько раз выше. При быстром нагреве вода может превратиться в пар и в системе возникнет избыточное давление, что может привести к повреждению конструкции.
Это примерная схема конструкции теплового насоса Френетта, которую не сложно реализовать с помощью подручных средств и доступных материалов
Для монтажа стержня с резьбой также понадобится подшипник. Что касается электродвигателя, подойдет любая модель, обеспечивающая достаточное количество оборотов, например, рабочий двигатель от старого вентилятора.
Процесс сборки устройства происходит следующим образом:
- В корпусе проделывают два отверстия для труб отопления.
- По центру корпуса устанавливают стержень с резьбой.
- На резьбу навинчивают гайку, ставят диск, навинчивают следующую гайку и т. д.
- Монтаж дисков продолжают до заполнения корпуса.
- В систему заливают жидкое масло, например, хлопковое.
- Корпус закрывают и фиксируют стержень.
- К отверстиям подводят трубы радиатора отопления.
- К центральному стержню присоединяют электродвигатель, который обеспечивает вращение.
- Включают прибор в сеть и проверяют его работу.
Чтобы улучшить работу теплового насоса этого типа и сделать его использование более удобным и экономичным, рекомендуется применить систему автоматического включения-отключения для двигателя. Управляется такая система с помощью термодатчика, который крепят прямо на корпус устройства.
Где такой насос можно применить?
Самый простой способ использовать это устройство — превратить его в комнатный обогреватель. Прекрасно подойдет такой тепловой насос и для отопления гаража, бани или другого небольшого помещения. А вот в большом доме народные умельцы предлагают использовать насос Френетта в комплексе с системой «теплый пол».
В этом случае теплоноситель будет циркулировать не по радиатору, а по пластиковым трубам, уложенным в стяжку пола. Регулировать работу этой системы предполагается с помощью термодатчика, который устанавливается на корпусе насоса, а не монтируется в стяжке, как это делается при монтаже традиционного водяного теплого пола.
Как сделать тепловой насос френетта своими руками
Тепловые насосы Freinetta пользуются особой популярностью по сравнению с другими агрегатами этого типа. Установка широко распространена в системах отопления.
Насос также может быть подключен к современным системам напольного отопления.
Хорошая идея — привлечь их:
- высокая производительность
- Экономика;
- способность работать автоматически;
- Многофункциональность насоса;
- Простая адаптация к вашим потребностям;
- компактные размеры;
- тихая работа и многое другое.
Новые изменения в конструкции насоса приводят к повышению производительности.
Тепловые насосы Frenett используются в широком диапазоне применений. Обычно они устанавливаются в загородных домах. Важным преимуществом данного устройства является то, что его можно устанавливать собственными руками.
Самостоятельное изготовление устройства
Обзор вариантов устройства насоса Френетта позволяет понять, что принципы его работы с той или иной долей эффективности могут быть использованы в конструкциях различного типа и вида. Основная идея остается прежней: узкое пространство между элементами из металла, заполненное маслом, и вращение с помощью электродвигателя.
Чтобы изготовить такое устройство надо подготовить необходимые материалы:
- полый цилиндр из металла;
- набор одинаковых стальных дисков с отверстием по центру;
- набор гаек высотой 6 мм;
- стальной стержень с резьбой:
- электродвигатель с удлиненным валом;
- подшипник;
- радиатор отопления;
- соединительные трубы.
Размеры насоса могут быть больше или меньше. Но расстояние между дисками следует выдержать точно – 6 мм. В качестве разделителей используются стандартные гайки, а стальной стержень является центром конструкции.
Его толщина должна соответствовать диаметру гайки. Если стержня с резьбой под рукой не оказалось, ее придется просто нарезать.
Очевидно, что и отверстие в дисках должно быть таким, чтобы их можно было свободно надеть на осевой стержень. Наружный диаметр дисков должен быть меньше корпуса на несколько миллиметров. Если готовых элементов под рукой не оказалось, диски вырезают самостоятельно из листового металла или поручают эту работу токарю.
Цилиндрический корпус можно сделать из старой металлической емкости подходящей конфигурации или же сварить из металла. Подойдет и обрезок широкой металлической трубы.
К торцам цилиндра приваривают стенки. Корпус должен быть герметичным, чтобы масло не протекало. В верхнем и нижнем торце корпуса следует сделать дополнительные отверстия: для входа и выхода труб отопления, ведущих к радиатору.
Разумеется, все места соединения труб следует загерметизировать. Для резьбовых соединений используют специальные уплотнители: ФУМ-ленту, лен и т.п. Если решено использовать полипропиленовые трубы, понадобятся специальные фитинги и, возможно, паяльник для монтажа таких труб.
Для работы насоса Френетта высокопроизводительный электродвигатель не нужен. Подойдет устройство, снятое со старой или сломанной бытовой техники, например, с обычного вентилятора.
Чтобы стержень вращался свободно, нужен подходящий подшипник стандартных размеров. Когда все элементы подготовлены, можно начинать сборку устройства. Сначала на нижнюю часть внутри корпуса устанавливают центральную ось с подшипником. Затем на ось навинчивают разделительную гайку, затем надевают диск, снова – гайку, снова – диск и т.д.
Диски с гайками чередуют до тех пор, пока корпус не будет заполнен доверху. Еще на этапе подготовки можно сделать предварительные расчеты по количеству необходимых дисков и гаек.
Нужно к толщине гайки (6 мм) прибавить толщину диска. Высоту корпуса разделить на эту цифру. Полученное число даст сведения о нужном количестве пар “гайка+диск”. Последней устанавливают гайку.
После того, как корпус заполнен этими подвижными элементами, его заполняют жидким маслом. Тип масла значения не имеет, можно взять минеральное, хлопковое, рапсовое или любое другое масло, которое хорошо переносит нагрев и не застывает. После этого конструкцию накрывают верхней крышкой и аккуратно ее заваривают.
К этому моменту трубы радиатора уже обычно присоединены к крышкам. Для удобства во время дальнейшего монтажа и обслуживания устройства на трубах можно поставить два запорных крана. Теперь к валу двигателя нужно присоединить ось теплового насоса.
Систему включают в сеть, проверяют наличие протечек, оценивают характеристики работы устройства.
Изготовленный своими руками тепловой насос Френетта можно подключить к обычному чугунному или биметаллическому радиатору, который обеспечит необходимый отопительный эффект
Если все сделано правильно, ось с дисками начнет раскручиваться, разогревая находящееся внутри устройства масло. Горячий теплоноситель станет перемещаться через верхнее отверстие по трубе в радиатор отопления. Остывшее масло будет возвращаться в корпус теплового насоса по нижней трубе для повторного нагрева.
Изготовление геотермальной установки
Изготовить геотермальную установку своими руками вполне возможно. При этом для обогрева жилища используется тепловая энергия земли. Конечно, это трудоемкий процесс, но и выгода при этом получается существенная.
Расчет контура и теплообменников насоса
Площадь контура для ТН составляется из расчета 30 м² на каждый киловатт. Для жилого помещения площадью 100 м² нужно около 8 киловатт/час энергии. Значит площадь контура будет составлять 240 м².
Теплообменник можно сделать из медной трубки. Температура на входе 60 градусов, на выходе 30 градусов, тепловая мощность 8 киловатт/час. Площадь теплового обмена должна быть 1,1 м². Медная трубка диаметром 10 миллиметров, коэффициент запаса 1,2.
- Длина окружности в метрах: l = 10 × 3,14 / 1000 = 0,0314 м.
- Количество медной трубки в метрах: L = 1,1 × 1,2 / 0,0314 = 42 м.
Необходимое оборудование и материалы
Во многом успех при изготовлении ТН зависит от степени подготовленности и знаний самого исполнителя, а также от наличия и качества всего необходимого для монтажа теплового насоса.
Перед началом работ нужно приобрести оборудование и материалы:
- компрессор;
- конденсатор;
- контроллер;
- полиэтиленовые фитинги, предназначенные для сборки коллекторов;
- труба на земляной контур;
- циркуляционные насосы;
- водопроводный шланг или труба ПНД;
- манометры, термометры;
- трубка медная диаметром 10 миллиметров;
- утеплитель для трубопроводов;
- комплект уплотнений для герметизации.
Как собрать теплообменный блок
Теплообменный блок состоит из двух составных частей. Испаритель нужно собрать по принципу «труба в трубе». Внутренняя медная трубка заполняется фреоном или другой быстро закипающей жидкостью. По наружной циркулирует вода из скважины.
Перед сборкой конденсатора необходимо медную трубку намотать в виде спирали и поместить в металлическую бочку емкостью не менее 0,2 м³. Медная трубка заполняется фреоном, а бочка с водой подключается к системе отопления дома.
Обустройство грунтового контура
Для того чтобы подготовить необходимую площадь для грунтового контура, требуется выполнить большой объем земляных работ, которые желательно проводить механизированным способом.
Можно использовать 2 метода:
1. При первом способе необходимо снять верхний слой грунта на глубину ниже его промерзания. На дно получившегося котлована уложить змейкой свободную часть наружной трубы испарителя и произвести рекультивацию почвы.
2. Во втором способе нужно сначала прокопать траншею по всей планируемой площади. В нее укладывается труба.
Затем нужно проверить герметичность всех соединений и заполнить трубу водой. Если протечек нет, можно засыпать конструкцию землей.
Заправка и первый запуск
После окончания монтажа необходимо заполнить систему хладагентом. Данную работу лучше всего поручить специалисту, потому что для заправки внутреннего контура фреоном применяются специальные приборы. При заполнении нужно замерить давление и температуру на входе компрессора и на выходе.
Процесс сборки теплового насоса «Френетта» своими руками: чертежи
Сначала в корпусе для труб отопления проделываются два отверстия специально для труб отопления. Стержень с резьбой устанавливается по центру корпуса. На эту резьбу навинчивайте гайку, ставьте диск, потом навинчивайте следующую гайку и пр. И так монтаж дисков продолжается до полного заполнения корпуса.
Потом в систему заливается масло, к примеру, хлопковое. Корпус закрывается и фиксируется на стержень. К проделанным отверстиям подводите трубы радиатора. Электродвигатель присоединяете к центральному стержню, он гарантирует вращение. Прибор можно включить в сеть и проверить его работу.
Изготовление теплогенератора своими руками
Как уже говорилось выше, гидродинамический тепловой насос можно сделать и самому. Для этого понадобятся: металлический цилиндр, маленький электромотор, стальные диски, стальной стержень, гайки, трубы и радиатор. Диаметр дисков по правилам должен быть меньше диаметра цилиндра.
Имя Евгения Френетта хорошо известно не только в научном мире, но также среди домашних мастеров и самодеятельных изобретателей
Как это сделать:
- Диски последовательно нанизываются на стальной стержень, их разделяют гайки;
- Цилиндр заполняется дисками доверху;
- На стальной стержень наносится наружная резьба, по всей длине;
- Для теплоносителя в корпусе делаются два отверстия, через верхнее в радиатор поступает разогретое масло, а снизу масло возвращается в систему для последующего нагрева.
Не используйте воду как теплоноситель, жидкое масло уместнее. Все же температура кипения масла выше в несколько раз. Вода при быстром нагреве превращается в пар, и в системе может случиться избыток давления. А это угроза для целостности конструкции.
Тепловой насос «Френетта»: разоблачение или подсказки относительно использования
Есть некоторые рекомендации касательно использования насосов. Не все их соблюдают, и возникают жалобы, что промышленный или самодельный насос работает плохо, и вообще, этот прибор перехвален. Следующие подсказки будут полезны.
Советы по эксплуатации насоса:
- Используйте масло в качестве теплоносителя – это может быть рапсовое масло, хлопковое или минеральное;
- Воду для конструирования насоса не используйте, потому как тогда в системе отопления будет избыточно давление вследствие выделения пара от нагрева воды;
- Если делаете сами насос, то в качестве электродвигателя используется двигатель от каких-то старых электроприборов, того же вентилятора;
- На корпус такого теплового насоса желательно установить термодатчик, он отвечает за регуляцию автоматического включения и выключения прибора;
- Когда устанавливаете диски на ось внутри насоса, проследите, чтобы дисками было заполнено все пространство.
Отдельного упоминания заслуживает версия насоса «Френетта», создали которую Александр Васильевич Сярг, Наталья Ивановна Назырова и Михаил Павлович Леонов.
Эти хабаровские учены создали такой теплогенератор, который можно назвать универсальным. Рабочая часть устройства похожа на гриб, как рабочая жидкость используется вода, достигающая кипения и превращающаяся в пар.
Но не стоит пробовать сделать такой генератор дома, он используется только в промышленности.
Источники
- https://6sotok-dom.com/dom/otoplenie/teplonasos-frenetta-svoimi-rukami.html
- https://HomeBuild2.ru/nasosy/teplovoy-frenetta.html
- https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/teplovoy-nasos-frenetta.html
- https://remont-system.ru/vodonagrevateli/kak-sdelat-indukcionnyy-nagrevatel-vody-svoimi-rukami
- https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/kanalizatsiya/teplovoj-nasos-frenetta
- https://canalizator-pro.ru/ustrojstvo-i-princip-dejstviya-teplovogo-nasosa-frenetta.html
- https://DearHouse.ru/oborudovanie/teplovoj-nasos-frenetta/
Принцип работы теплонасоса
Принцип действия тепловых насосов сравним с обычными холодильниками. Во время работы холодильная система поглощает тепло из камер и отводит его наружу.
Здесь радиаторы введены в эксплуатацию. Насос поглощает тепло из земли или жидкости. На следующем этапе тепловая энергия обрабатывается и передается в систему отопления здания.
Внешний контур отвечает за поглощение тепловой энергии из окружающей среды, будь то почва, вода или атмосфера. После того, как температура хладагента повысилась на несколько градусов, он начинает циркулировать по системе.
В своем первоначальном состоянии хладагент является жидкостью, но действие испарителя превращает его в газ. Затем хладагент направляется в компрессор, где он сжимается.
Внимание: Количество хладагентов уменьшается с увеличением количества циркуляции, поэтому этот параметр следует регулярно контролировать
Самостоятельная сборка
- Тепловой насос можно устанавливать собственными руками.
- Мы рассмотрим принцип монтажа модифицированного типа машины с использованием стальных дисков вместо ротора.
- Для того чтобы изготовить такой насос самостоятельно, необходимо:
- цилиндр;
- Диски из нержавеющей стали с диаметром меньше диаметра цилиндра;
- электродвигатель с длинным валом;
- Шнур питания;
- Жесткости и уплотнения;
- Орехи;
- соски;
- Нагревательные элементы — радиаторы и трубы.
С помощью этих материалов вы можете начать непосредственно с монтажа машины:
Установите вал двигателя внутри цилиндра. Сборки направляются сальниковыми коробками и прокладками. На вал установлены стальные диски
Обратите внимание, что КПД напрямую зависит от количества этих элементов и их расстояния до стенок цилиндра, т.е. чем больше стальных дисков и чем дальше они находятся от стенок цилиндра, тем больше будет расстояние
КПД Насос. Каждая шайба крепится к валу гайками. В верхней части две дыры. Теплоноситель проходит через одну теплоноситель, а мазут — через другую. Все соединения соединены с цилиндром, а сетевой кабель — с двигателем. Перед проверкой работоспособности насоса необходимо заполнить цилиндр маслом.
Проверьте устройство на герметичность.
Так устанавливается самый простой тепловой насос от компании Frenett. Обладая необходимыми навыками и знаниями, любой желающий может построить насос для своего загородного дома.
Для обеспечения максимально длительного срока службы теплового насоса ручной работы обратитесь за профессиональной консультацией к специалистам компании Freinetta.
Так что это за совет?
- лучше использовать натуральное масло в качестве охлаждающей жидкости;
- Устройство оснащено датчиком температуры, который обеспечивает автономное выключение и включение;
- Для снижения затрат на установку насоса в качестве силового элемента может использоваться электродвигатель старого оборудования;
- Для повышения эффективности работы насоса при проектировании насоса следует использовать максимальное количество стальных дисков.
Если вы обладаете некоторыми знаниями об этих устройствах, со временем вы узнаете, какие изменения могут быть сделаны для улучшения их работы. Не следует забывать о безопасности при использовании электричества и масла.
Посмотрите видео, в котором опытный пользователь объясняет устройство и работу теплового насоса Franette:
Возможно ли изготовление теплового насоса Френетта своими руками?
Стремление вложить поменьше и получить побольше всегда было сильно в нашем народе. Не обошла стороной эта особенность и такую практичную область, как эффективное теплоснабжение.
Множество альтернативных установок было изобретено, но лишь единицы нашли реальное применение.
В последние несколько лет активно обсуждается конструкция американского изобретателя Eugene Frenette, который в 1977 оформил патент на тепловой насос.
Как утверждают многие интернет-издания, КПД этой чудо машины может достигать 1000%, но так ли это в действительности? Прежде, чем опровергнуть или доказать это, необходимо разобраться в особенностях конструкции теплового насоса Френетта.
Конструкция и принцип работы
Согласно информации из патента № US 4143639 A, выданного 22 августа 1977, в основе работы тепловой установки лежит практическое применение повышения температуры жидкости при ее интенсивном движении.
Конструкция состоит из 2-х цилиндров, установленных друг в друга. Меньший из них находится на валу, который проходит через всю конструкцию и имеет привод к двигателю.
Он также заполнен маслом, которое при вращении нагревается о стенки цилиндра. С помощью конвекции воздуха, проходящего через прослойку между цилиндрами передается тепловая энергия.
Вентилятор обеспечивает быстрый отток нагретых воздушных масс в помещение.
Судя по сообщениям в прессе, изобретатель неоднократно совершенствовал свою конструкцию. Самый распространенный и известный вариант показан на рисунке.
В новой конструкции был убран вентилятор и внутренний цилиндр. Вместо него на ось установлены стальные диски, которые многократно увеличивают площадь контакта с жидкостью.
Путем вращения достигается эффект нагрева масла, которое из-за возникшего вихревого потока начинает поступать в верхний патрубок и дальше по системе отопления.
Основные элементы эффективности работы данной системы:
- Закрытая циркуляция теплоносителя.
- Отсутствие теплообменника как такового.
- Энергия нагрева превышает в 10 раз мощность приводного двигателя, т.е. КПД – 1000%.
В качестве доказательства приводится совместная работа хабаровских ученых, которые долгие годы совершенствовали конструкцию теплового насоса Френетта.
В качестве основной емкости взята коническая конструкция, внутри которой располагаются диски. При их вращении жидкость начинает стремительное передвижение через отверстия, в результате чего создаются вакуумные зоны. Причем значение температуры в локальных граничных областях может достигать 10000°С.
В зависимости от скорости вращения, жидкость может переходить в следующие состояния:
| Обороты двигателя/мин | Описание состоянии жидкости |
| 7600-8000 | Вода нагревается до 100°С |
| 8000-10000 | Образование пара |
| 10000-13000 | Парообразование с температурой 450°С |
| 15000 и выше | Разложение воды на составляющие элементы (кислород и водород) с понижением температуры до -60°С |
Звучит очень заманчиво. Тем более, что в сети Интернет можно найти как минимум 1 видеоролик, демонстрирующий рабочую модель теплового насоса Френетта, сделанного своими руками (смотрите в конце статьи).
Факты
При более тщательном анализе предложенных схем возникает целый ряд вопросов, на которые ответа найти невозможно.
Математические выкладки и результаты испытаний
Это является фундаментальной основой при проведении научных и исследовательских работ. В данном случае оперируют лишь показателем КПД, который равен отношению полученной энергии к затраченной. Причем ни одна величина, ни другая не представлена в цифровом отображении.
Мощность двигателя
При увеличении площади контакта жидкости с дисками возрастает коэффициент сопротивления, что требует большей энергии для вращения вала. При средних оборотах стандартных электродвигателей 1000-1500 достичь эффекта нагрева воды без увеличения потребляемой энергии невозможно.
Частота вращения вала
Для третей схемы установки необходимая частота вращения вала должна быть не меньше 7000 об/мин. Такие параметры возможны лишь для специальных установок, которые изготавливаются под заказ. Финансовая целесообразность их закупки равна нулю.
Группа ученых из Хабаровска
Описание 3-е модели теплового насоса является лишь частичными выдержками из патента № RU2204089, выданного в ФГУ ФИПС 26 июля 2001г.
В нем упоминается лишь об увеличении эффективности получения горячей воды или пара для коммунальных или промышленных служб. О совершенствовании теплового насоса Френетта не говорится ничего, так же как и о показателях КПД выше 100%.
Интересным становится факт, что данный патент потерял свою силу из-за неуплаты взносов.
[divider]Вследствие невозможности проверить на практике эффективность теплового насоса Френетта следует с некоторой долей скептицизма относиться к данному изобретению. И если бы оно было по-настоящему действенно, то мы бы уже давно наблюдали выпуск теплового насоса в промышленных масштабах.Самостоятельное изготовление теплового насоса и теплогенератора Френетта: 8 основных составляющих
Для уменьшения постоянно растущих затрат на обогрев жилья в зимний период, некоторые домовладельцы берутся изготовить теплогенератор своими руками. Насосный экземпляр теплового типа, о котором пойдет сегодня речь создан сорок лет назад, и за этот солидный промежуток времени его неоднократно переделывали, пытаясь достичь совершенства. Однако и без модернизации он очень неплох.
Насосный экземпляр теплового типа
Отныне устройство с успехом используется как в домашних условиях, так и на промышленном производстве.
Принцип действия и устройство агрегата: реально высокий кпд
С внедрением в нашу жизнь технологий по сбережению энергии отопление помещений выгоднее организовать посредством внедрения альтернативных источников. Едва ли кто станет спорить с тем, что электрическая энергия на данный момент не только эффективнейший, но и популярнейший энергоноситель для всевозможных нагревателей, однако не самый дешевый и экономичный.
Решить проблему был призван генератор тепла, коэффициент полезного действия которого в большинстве своем превышает сто процентов.
Эта интересная разработка носит название тепловой насос Френетта в честь автора, американца Евгения Френетта, который в 70-х прошлого столетия запатентовал свое изобретение и предложил на обозрение просвещенному миру схему шикарной установки.
Самодельный тепловой насос своими руками на основе этой схемы вырабатывает практически в десять раз больше тепла от объема потребляемого электричества.
С течением времени конструкция насоса претерпевала некоторые изменения, в том числе и сам изобретатель сумел предложить миру несколько модифицированных устройств того же направления. На данный момент в сфере инноваций тепловых агрегатов значится свыше десятка похожих моделей.
Если у домовладельца есть в арсенале тепловой генератор, отопление дома на высоком уровне обеспечено.
Принцип работы этого аппарата зиждется на использовании в деле обычного физического трения, но трения интенсивного, благодаря чему теплоноситель нагревается.
Устройство теплогенератора составляют два цилиндра: один с большим диаметром, другой с меньшим. Меньший из них помещают в больший цилиндр, а в зазор между ними заливается масло.
Компактный цилиндр подключается с обеих сторон.
С одной к нему подсоединяют электромотор, под действием которого он начинает вращаться и, согласно физическому явлению, нагревает масло до высокой температуры, а с другой – непосредственно к кулеру – помощнику в равномерном распределении тепла по замкнутому пространству. Оптимизируют деятельность техники термостаты, а также то, что цилиндры размещаются непосредственно в самом корпусе со специальными отверстиями.
На самом деле тепловой насос Френетта хоть и может использоваться для различных целей, о которых будет упомянуто ниже, но главное его предназначение – это обогрев жилищных помещений, что его отличает от прочих тепловых насосов. Функционирование агрегата Фернетта базируется на трении, а остальные тепловые насосы преобразуют энергию с низким потенциалом в более высокий.
Вариации на Френеттовскую тему
Любые физические приборы своими руками изготовленные и доказавшие эффективность на практике начинают тиражироваться, а дело находит последователей. То же самое произошло и с тепловым насосом Френетта, который доказал свое право на жизнь и право на модернизацию, ведь, как говорится, нет предела совершенству.
- Любопытна модель, где барабан котла размещается горизонтально, а по центру агрегата монтируется вал с частичным выходом наружу. В этой конструкции место контактирования корпуса с валом добросовестно заделывается, дабы не произошла утечка жидкости. Здесь нет вентилятора, а теплоноситель из насоса перетекает в теплообменник. Последним может выступить один обыкновенный радиатор отопления или даже система отопления целой единицы недвижимости.
- Кроме того, разработан такой теплогенератор Френетта, где для разогрева теплоносителя внедрены два барабана вместо одного, а система дополнена еще одной деталью – крыльчаткой. Под гнетом центробежных сил из отверстий крыльчатки выталкивается разогретое масло. В итоге рабочая жидкость проникает в узкий промежуток меж ротором и корпусом устройства, что дает возможность использовать аппарат максимально эффективно.
Как в домашних условиях самому смастерить такое устройство
Наиболее практичной из всех существующих моделей самоделок под тепловой насос Френетта для обогрева жилья является та, в которой нет вентилятора и внутреннего цилиндра. Взамен применяется некоторое количество металлических дисков, вращающихся внутри корпуса прибора. Теплоносителем выступает масло, проникающее в радиатор, охлаждающееся и возвращающееся назад.
Тепловой насос поможет вашему котлу равномерно распределять тепло
Элементы для сборки своими руками
Сделать теплогенератор по проекту Е. Френетта в бытовых условиях не так уж и сложно. Для этого понадобятся чертежи аппарата и следующие элементы:
- цилиндр из металла;
- диски из стали;
- гаечный набор;
- стержень из металла или термостойкого пластика;
- стальной дисковый затвор;
- мотор;
- несколько труб;
- радиатор.
Важно! Диаметр цилиндра непременно превышает диаметр каждого из стальных дисков для того, чтобы между корпусом и вращающейся частью присутствовал зазор. Число дисков и гаек подбирается по размерам аппарата. Диски один за другим надевают на стальной (или прозрачный пластиковый) стержень, разделяя их гайками.
Обычно выбираются гайки высотой 6 миллиметров. Цилиндр заполняется дисками до самого верха. На стержень нарезается наружная резьба во всю длину. В корпусе просверливается пара отверстий для движения теплоносителя.
Через верхнее отверстие горячее масло перетекает в радиатор, а через нижнее возвращается обратно для последующего нагрева.
В систему советуют заливать жидкое масло, а не воду, это обеспечивает высокий уровень температурного нагрева теплоносителя. Чересчур быстрый нагрев воды создает избыточный пар, а за счет него в системе возникает повышенное давление, что нежелательно.
Для монтажа стержня необходимо приготовить подшипник. На роль двигателя сгодится любая модель с достаточно большим количеством оборотов. Им может быть моторчик от давно не используемого вентилятора.
Последовательность работы по чертежам
Тепловой насос френетта своими руками собирается в такой последовательности:
- В цилиндре высверливаются отверстия.
- По центру устанавливается стержень.
- По резьбе стержня навинчивается одна гайка, далее ставится диск, навинчивается еще одна гайка, ставится второй диск и т. д.
- Диски нанизываются до заполнения корпуса.
- В систему заливается масло.
- Корпус закрывается, стержень фиксируется.
- К отверстиям подводятся трубы радиатора.
- К стержню присоединяется мотор, на мотор – кожух.
- Аппарат подключается к электросети и проверяется.
Для удобства работы с теплогенератором специалисты рекомендуют соорудить автоматическое включение-выключение двигателя. Управляется бойлер термодатчиком, закрепленным на корпусе устройства.
Где такой применяется тепловой насос Френетта
«Френеттовский» чудо-насос нередко используется гражданами как комнатный обогреватель и не только. Он идеально подойдет для отопления гаража, бани или подсобки.
В больших хоромах специалисты соединяют насос Френетта с теплым полом. В этом случае теплоноситель принимает для последующей циркуляции не радиатор, а пластиковая труба или несколько труб, уложенных в половую стяжку.
Регулируется система автоматически с помощью электронных прибамбасов.
Насос френетта можно приспособить для экономичного подогрева воды в закрытом бассейне и настроить автоматическую поддержку заданной температуры, что актуально весь год, кроме летних месяцев. По сравнению с обычным нагревателем, работающим на ТЭНах, тепловой насос в жаркое время года потребляет в пять раз меньше электроэнергии.
Работа в теплицах активизируется по окончании периода ядреных морозов. Для их обогрева предпочтительнее всего подготовить простой по части монтажа и удобства обслуживания вихревой теплонасос системы «воздух-воздух».
Насос закачивает тепло с улицы и автоматом поддерживает выбранный температурный режим. При дополнении систему ветрогенератором затраты на обогрев сводятся чуть ли не к нулю, а заодно повышается конкурентоспособность продукции.
Тепловой насос Френетта сможет сделать каждый, если учтет все нюансы!
Загрузка...
