Frenette siltumsūkņu pielietojums un izgatavošana, ko dari pats

Siltumsūknis "Frenetta": iedarbība vai padomi par lietošanu

Ir daži ieteikumi attiecībā uz sūkņu izmantošanu. Ne visi tos ievēro, un ir sūdzības, ka rūpnieciskais vai paštaisīts sūknis nedarbojas labi, un vispār šī ierīce tiek slavēta. Tālāk sniegtie padomi būs noderīgi.

Sūkņa darbības padomi:

• Izmantojiet eļļu kā siltumnesēju - tā var būt rapšu eļļa, kokvilnas eļļa vai minerāleļļa;
• Neizmantojiet ūdeni sūkņa konstruēšanai, jo tad apkures sistēmā radīsies pārspiediens ūdens sildīšanas rezultātā izplūstošo tvaiku dēļ;
• Ja sūkni izgatavo pats, tad dzinējs no dažām vecām elektroierīcēm, tas pats ventilators tiek izmantots kā elektromotors;
• Uz šāda siltumsūkņa korpusa vēlams uzstādīt temperatūras sensoru, tas ir atbildīgs par ierīces automātiskās ieslēgšanas un izslēgšanas regulēšanu;
• Uzstādot diskus uz ass sūkņa iekšpusē, pārliecinieties, vai visa telpa ir piepildīta ar diskiem.

Īpaši jāpiemin Frenetta sūkņa versija, ko radījuši Aleksandrs Vasiļjevičs Sjargs, Natālija Ivanovna Nazirova un Mihails Pavlovičs Leonovs. Šie Habarovskas zinātnieki ir radījuši tādu siltuma ģeneratoru, ko var saukt par universālu. Ierīces darba daļa ir līdzīga sēnei, jo darba šķidrums ir ūdens, kas sasniedz vārīšanās temperatūru un pārvēršas tvaikā. Bet nemēģiniet izgatavot šādu ģeneratoru mājās, to izmanto tikai rūpniecībā.

Atlases padomi

Frenette siltumsūkni biežāk ieteicams iegādāties lielām rūpniecības organizācijām, jo ​​tām ir nepieciešams vairāk jaudas. To nodrošina augsta temperatūra, kas nozīmē, ka jums ir rūpīgi jāstrādā ar instalāciju.

Šāda instalācija privātmājai ir diezgan rets risinājums - nav viegli atrast instalāciju pārdošanai tās strukturālās sarežģītības dēļ.

Diemžēl, neskatoties uz tik iespaidīgo efektivitāti, šī instalācija nav iesakņojusies kā mājsaimniecības sildītājs - tāpēc jūs nevarat vienkārši doties uz jebkuru klimata aprīkojuma veikalu un iegādāties šādu sildītāju.

Un tomēr mājām dažiem izdodas Frenette siltumsūkņus izgatavot ar savām rokām.

To izdarīt ir viegli un izdevīgi - degvielas un elementu izmaksas būs daudz zemākas nekā paredzamās šādas ierīces radītās enerģijas izmaksas.

Daži amatnieki izgatavo Frenette siltumsūkni, par kuru atsauksmes bieži tiek publicētas, daloties savos viedokļos:

Jevgeņijs, 43 gadi, Maskava:

Sergejs, 39 gadi, Jekaterinburga:

Lai gan, šķiet, viss tika izdarīts pareizi un saskaņā ar zīmējumu, un mūsu cilvēki ir izglītoti - pat dīvaini, ka tas nedarbojās.

Kolēģe kaut kā rādīja diagrammu un Frenette sūkņa aprakstu, labi, es aizdegos - ir pietiekami daudz brīva laika, ir maza mājiņa - tur, patiesībā, es eksperimentēju.

Ko lai saka - necerēti ilgi meklēju jēdzīgu informāciju - neskatoties uz to, ka internetā par tēmu ir daudz zīmējumu un video, daži smalkumi tomēr izpaliek, uzmanība tiek pievērsta tikai galvenajai būtībai. Rezultātā instalāciju ar skumjām izdevās samontēt uz pusēm, un tā darbojas ļoti efektīvi. Bet šaubos, vai parasts cilvēks, kuram nav specifisku zināšanu, tiks galā ar šādu uzdevumu.

Bet šaubos, vai parasts cilvēks, kuram nav specifisku zināšanu, tiks galā ar šādu uzdevumu.

Rezultātā instalāciju ar skumjām izdevās samontēt uz pusēm, un tā darbojas ļoti efektīvi. Tikai tagad šaubos, vai parasts cilvēks, kuram nav specifisku zināšanu, tiks galā ar šādu uzdevumu.

Kā salikt?

Praksē vienkāršākais veids ir izgatavot Frenette siltumsūkni ar savām rokām bez ventilatora un neliela cilindra. Eļļa paliek kā dzesēšanas šķidrums.

Liela cilindra iekšpusē ir ievietots ducis metāla disku. Tieši viņi griezīsies, nomainot mazo cilindru.

Ierīcei ir pievienots radiators - tieši tajā ieplūdīs eļļa, atdziest, izdalīs siltumu un atgriezīsies sūknī. Tādējādi mums būs nepieciešams:

• Cilindrs;
• Metāla diski;
• Stiprinājuma elementi (uzgriežņi);
• Kodols;
• Caurules un radiators;
• Eļļa - var būt jebkura tehniska (rapšu, kokvilnas sēklu) vai minerālu;
• Motors (elektrisks), kura vārpsta ir jāpagarina.

Tāpat kā oriģinālajā modelī, ir nepieciešams nodrošināt atstarpi starp lielo cilindru un diskiem - šim nolūkam to diametrs tiek aprēķināts iepriekš.

Augšpusē un apakšā ir izveidots caurums caurulei, kas iet uz radiatoru.

Korpusā uzkarsētā eļļa izkļūs caur augšējo caurumu, izdalīs siltumu caur radiatoru un atgriezīsies caur apakšējo, lai turpmāk to apsildītu.

Uzstādot stieni, pamatnē jāuzstāda gultnis - lai diski viegli pagrieztos un samazinātu berzi. Pretējā gadījumā ierīce darbosies sliktāk, turklāt tā kļūs nelietojama daudzas reizes ātrāk.

Dzinējs būs piemērots jebkurai konkrētai iekārtai nepieciešamajai jaudai. Ja mēs paši taisām Frenett sūkni, tad, piemēram, motors no vecā ventilatora var būt pa rokai - tas labi iederēsies dizainā.

Ērtības labad sistēmai var pievienot siltuma sensorus, kas ieslēgs/izslēgs dzinēju. Tas padarīs sūkni vēl ekonomiskāku un racionālāku lietošanā, tādējādi automatizējot instalācijas vadību.

Pēc pašas konstrukcijas montāžas pabeigšanas instalācija jāpiepilda ar eļļu, pēc tam savienojiet darba stieni ar piedziņu, bet ieejas un izejas līnijas eļļā ar līnijām, kas ved uz apkures radiatoru.

Pabeidzot galīgo montāžas pareizības pārbaudi, varat mēģināt iekļaut instalāciju darbā.

Šāda veida instalāciju var vienlīdz efektīvi izmantot gan ēkas apkurei, gan atsevišķai telpai. Praksē konstatēts, ka vislietderīgāk to izmantot, kombinējot ar grīdas apsildes sistēmām.

Šāds risinājums ļaus iegūt diezgan efektīvu apkures loku, kas ļauj tikt galā ar zemu iekštelpu temperatūru.

Kā ar savām rokām izgatavot siltumsūkni no vecā ledusskapja

Pirms turpināt siltumsūkņa ražošanu, ir jāizvēlas siltuma avots un jāatrisina problēma ar iekārtas darbības shēmu. Papildus kompresoram jums būs nepieciešams cits aprīkojums, kā arī instrumenti.

Diagrammu un rasējumu realizācija. Lai uzstādītu siltumsūkni, jāiztaisa aka, jo enerģijas avotam jābūt zem zemes. Akas dziļumam jābūt tādam, lai zemes temperatūra būtu vismaz 5 grādi. Šim nolūkam ir piemēroti arī jebkādi rezervuāri.

Siltumsūkņu konstrukcijas ir līdzīgas, tāpēc neatkarīgi no tā, kāds būs siltuma avots, jūs varat izmantot gandrīz jebkuru shēmu, kas atrodama tīklā. Kad shēma ir izvēlēta, ir jāpabeidz rasējumi un jānorāda tajos mezglu izmēri un krustojumi.

Tā kā ir diezgan grūti aprēķināt instalācijas jaudu, varat izmantot vidējās vērtības. Piemēram, mājoklim ar zemiem siltuma zudumiem būs nepieciešama apkures sistēma ar jaudu 25 vati uz kvadrātmetru. metrs. Ēkai, kas ir labi izolēta, šī vērtība būs 45 vati uz kvadrātmetru. metrs. Ja mājā ir pietiekami lieli siltuma zudumi, uzstādīšanas jaudai jābūt vismaz 70 W uz kv. metrs.

Nepieciešamo detaļu izvēle. Ja no ledusskapja izņemtais kompresors ir salūzis, tad vēlams iegādāties jaunu. Nav ieteicams remontēt veco kompresoru, jo nākotnē tas var negatīvi ietekmēt siltumsūkņa darbību.

Turklāt jums būs jāiegādājas šādas detaļas:

• noslēgts nerūsējošā tērauda konteiners ar tilpumu 120 litri;
• plastmasas trauks ar tilpumu 90 litri;
• trīs dažāda diametra vara caurules;
• plastmasas caurules.

Lai strādātu ar metāla detaļām, jums būs nepieciešama metināšanas iekārta un dzirnaviņas.

Iekārtu montāža un siltumsūkņa uzstādīšana

Pirmkārt, jums vajadzētu uzstādīt kompresoru pie sienas, izmantojot kronšteinus. Nākamais solis ir strādāt ar kondensatoru. Nerūsējošā tērauda tvertne jāsadala divās daļās, izmantojot dzirnaviņas. Vienā no pusēm ir uzstādīta vara spole, pēc tam tvertne ir jāsametina un tajā jāizveido caurumi ar vītni.

Lai izgatavotu siltummaini, jums jāaptina vara caurule ap nerūsējošā tērauda konteineru un jānostiprina pagriezienu gali ar sliedēm. Secinājumiem pievienojiet santehnikas pārejas.

Tiklīdz darbs ar mezgliem ir pabeigts, jums jāizvēlas termostata vārsts. Dizainam jābūt samontētam un piepildītam ar freona sistēmu (šim nolūkam ir piemērots zīmols R-22 vai R-422).

Savienojums ar ieplūdes ierīci. Ierīces veids un savienojuma ar to nianses būs atkarīgas no shēmas:

• "Ūdens-Zeme". Kolektors jāuzstāda zem zemes sasaluma līnijas. Ir nepieciešams, lai caurules būtu vienā līmenī.
• "Ūdens-gaiss". Šādu sistēmu ir vieglāk uzstādīt, jo nav nepieciešams urbt akas. Kolektors ir uzstādīts jebkur netālu no mājas.
• "Ūdens-ūdens". Kolektors ir izgatavots no metāla plastmasas caurulēm un pēc tam ievietots rezervuārā.

Mājas apsildīšanai varat uzstādīt arī kombinēto apkures sistēmu. Šādā sistēmā siltumsūknis strādā vienlaikus ar elektrisko katlu un tiek izmantots kā papildu apkures avots.

Ir pilnīgi iespējams pats salikt siltumsūkni mājas apkurei.Atšķirībā no gatavās instalācijas iegādes, tas neprasīs lielas finansiālas izmaksas, un rezultāts noteikti iepriecinās.

Ierīces darbības princips

Tiem, kas ir saskārušies ar ekonomiskas apkures jautājumiem, nosaukums "siltumsūknis" ir labi zināms. Īpaši kombinācijā ar tādiem terminiem kā “zeme-ūdens”, “ūdens-ūdens”, “ūdens-gaiss” utt. Šādam siltumsūknim ar Frenette ierīci praktiski nav nekā kopīga, izņemot varbūt nosaukumu un gala rezultātu siltumenerģijas veidā, kas galu galā tiek izmantota apkurei.

Siltumsūkņi, kas darbojas pēc Carnot principa, ir ļoti populāri gan kā ekonomiski izdevīgs apkures organizēšanas veids, gan kā videi draudzīga sistēma. Šāda ierīču kompleksa darbība ir saistīta ar dabas resursos (zemē, ūdenī, gaisā) esošās zema potenciāla enerģijas uzkrāšanu un tās pārvēršanu siltumenerģijā ar augstu potenciālu. Eugene Frenette izgudrojums ir sakārtots un darbojas pavisam citādi.

Attēlu galerija
Foto no
E. Freneta izstrādāto siltumenerģijas ražošanas sistēmu nevar bez ierunām attiecināt uz siltumsūkņu klasi. Pēc konstrukcijas un tehnoloģiskajām īpašībām šis ir sildītājs

Iekārta savā darbā neizmanto ģeo- vai saules enerģijas avotus. Eļļas dzesēšanas šķidrums tajā tiek uzkarsēts ar berzes spēku, ko rada rotējoši metāla diski.

Sūkņa darba korpuss ir ar eļļu pildīts cilindrs, kura iekšpusē atrodas rotācijas ass. Šis ir tērauda stienis, kas aprīkots ar paralēliem diskiem, kas novietoti aptuveni 6 cm attālumā viens no otra.

Centrbēdzes spēks iespiež uzkarsēto dzesēšanas šķidrumu spolē, kas savienota ar ierīci. Uzkarsētā eļļa iziet no instrumenta augšējā savienojuma punktā. Atdzesētais dzesēšanas šķidrums tiek atgriezts atpakaļ no apakšas

Frenette siltumsūkņa izskats

Ierīces uzsildīšana darbības laikā

Galvenās konstrukcijas sastāvdaļas

Viena modeļa faktiskie izmēri

Šīs ierīces darbības princips ir balstīts uz siltumenerģijas izmantošanu, kas izdalās berzes laikā. Dizaina pamatā ir metāla virsmas, kas atrodas nevis tuvu viena otrai, bet noteiktā attālumā. Atstarpe starp tām ir piepildīta ar šķidrumu. Ierīces daļas griežas viena pret otru ar elektromotora palīdzību, šķidrums korpusa iekšpusē un saskarē ar rotējošiem elementiem tiek uzkarsēts.

Iegūto siltumu var izmantot dzesēšanas šķidruma sildīšanai. Daži avoti iesaka izmantot šo šķidrumu tieši apkures sistēmai. Visbiežāk parastais radiators ir pievienots paštaisītam Frenett sūknim. Kā sildīšanas šķidrumu eksperti stingri iesaka izmantot eļļu, nevis ūdeni.

Sūkņa darbības laikā šim dzesēšanas šķidrumam ir tendence ļoti spēcīgi uzkarst. Ūdens šādos apstākļos var vienkārši vārīties. Karsts tvaiks slēgtā telpā rada pārmērīgu spiedienu, un tas parasti noved pie cauruļu vai korpusa plīsumiem. Šādā situācijā ir daudz drošāk izmantot eļļu, jo tās viršanas temperatūra ir daudz augstāka.

Lai izgatavotu Frenette siltumsūkni, jums būs nepieciešams dzinējs, radiators, vairākas caurules, tērauda droseļvārsts, tērauda diski, metāla vai plastmasas stienis, metāla cilindrs un uzgriežņu komplekts (+)

Pastāv viedoklis, ka šāda siltuma ģeneratora efektivitāte pārsniedz 100% un var būt pat 1000%. No fizikas un matemātikas viedokļa tas nav pilnīgi pareizs apgalvojums. Efektivitāte atspoguļo enerģijas zudumus, kas iztērēti nevis apkurei, bet gan faktiskajai ierīces darbībai. Drīzāk fenomenālie apgalvojumi par Frenette sūkņa neticami augsto efektivitāti atspoguļo tā efektivitāti, kas ir patiešām iespaidīga.

Elektrības izmaksas ierīces darbībai ir niecīgas, bet rezultātā saņemtais siltuma daudzums ir ļoti jūtams. Dzesēšanas šķidruma uzsildīšanai līdz tādām pašām temperatūrām ar sildelementa palīdzību, piemēram, būtu nepieciešams daudz lielāks elektroenerģijas daudzums, varbūt desmitreiz vairāk. Mājsaimniecības sildītājs ar šādu elektrības patēriņu pat nesasildītu.

Kāpēc visas dzīvojamās un ražošanas telpas nav aprīkotas ar šādām ierīcēm? Iemesli var būt dažādi. Tomēr ūdens ir vienkāršāks un ērtāks dzesēšanas šķidrums nekā eļļa. Tas nesasilst līdz tik augstām temperatūrām, un vieglāk ir attīrīt ūdens noplūdes sekas, nekā sakopt izlijušo eļļu.

Vēl viens iemesls var būt tas, ka laikā, kad tika izgudrots Frenette sūknis, centralizētā apkures sistēma jau pastāvēja un veiksmīgi darbojās. Tā demontāža nomaiņai pret siltuma ģeneratoriem izmaksātu pārāk dārgi un sagādātu daudz neērtības, tāpēc neviens šo iespēju pat nopietni neapsvēra. Kā saka, labākais ir labā ienaidnieks.

Dizaina iezīmes

Ierīču klasiskais dizains sastāv no ķēžu pāra.

Vissvarīgākā loma tajā ir siltummaiņam, kas darbojas kā provocējošais faktors.

Ārējā ķēde ir caurules ar augstu siltumvadītspēju, caur tām cirkulē aukstumaģents.

Šai shēmai ir dažādas atrašanās vietas, un tā dažādos veidos īsteno ierīces darbību, taču tai ir viena funkcija:

freona (amonjaka) cirkulācijas dēļ siltums no apkārtējās vides virzās uz kompresoru.

Otrā ķēde sastāv no:

• kompresors (par augstspiediena plastmasas šļūtenēm lasiet šeit);
• iztvaicētājs;
• kondensators;
• samazināšanas vārsts.

Hidrodinamiskais siltumsūknis no citiem atšķiras ar savu konstrukciju – ierīce sastāv no savienojošas uzmavas, kas nodod saražoto enerģiju ģeneratoram, kur tiek uzsildīts šķidrums, dzinējam un siltuma ģeneratoram.

Frenette sūkņa dizaina iespējas

Eugene Frenette ne tikai izgudroja viņa vārdā nosaukto ierīci, bet arī vairākkārt to uzlaboja, izgudrojot jaunas, efektīvākas ierīces versijas. Pašā pirmajā sūknī, kuru izgudrotājs patentēja 1977. gadā, tika izmantoti tikai divi cilindri: ārējais un iekšējais. Dobajam ārējam cilindram bija lielāks diametrs un tas bija statiskā stāvoklī. Šajā gadījumā iekšējā cilindra diametrs bija nedaudz mazāks par ārējā cilindra dobuma izmēriem.

Šī ir pašas pirmās Frenette siltumsūkņa versijas diagramma. Rotējošā vārpsta atrodas horizontāli, dzesēšanas šķidrums tiek novietots šaurā telpā starp diviem darba cilindriem

Izgudrotājs ielēja šķidru eļļu iegūtajā šaurajā telpā starp abu cilindru sienām. Protams, konstrukcijas daļa, kurā bija šis siltuma pārneses šķidrums, tika rūpīgi noslēgta, lai novērstu eļļas noplūdi.

Iekšējais cilindrs ir savienots ar motora vārpstu tā, lai nodrošinātu tā ātru rotāciju attiecībā pret stacionāro lielo cilindru. Konstrukcijas pretējā galā tika novietots ventilators ar lāpstiņriteni. Darbības laikā eļļa uzkarsa un pārnesa siltumu uz gaisu, kas ieskauj ierīci. Ventilators ļāva ātri sadalīt silto gaisu visā telpas tilpumā.

Tā kā šis dizains diezgan daudz uzkarsa, ērtas un drošas lietošanas labad dizains tika paslēpts aizsargmaciņā. Protams, korpusā tika izveidoti caurumi gaisa cirkulācijai. Noderīgs dizaina papildinājums bija termostats, ar kuru varēja zināmā mērā automatizēt Frenett sūkņa darbību.

Centrālā ass šādā siltumsūkņa modelī atrodas vertikāli. Dzinējs atrodas apakšā, tad ir uzstādīti ligzdoti cilindri, un ventilators atrodas augšpusē. Vēlāk parādījās modelis ar horizontālu centrālo asi.

Frenette siltumsūkņa modelis ar horizontāli orientētu rotējošo vārpstu tika izmantots kopā ar apkures radiatoru, kura iekšpusē cirkulē sakarsēta eļļa.

Tā bija tāda ierīce, kas pirmo reizi tika izmantota kombinācijā nevis ar ventilatoru, bet gan ar apkures radiatoru. Motors ir novietots sānos, un rotora vārpsta iet cauri rotējošajam cilindram un ārā. Šāda veida ierīcēm nav ventilatora. Dzesēšanas šķidrums no sūkņa pārvietojas pa caurulēm uz radiatoru. Tādā pašā veidā uzkarsēto eļļu var pārnest uz citu siltummaini vai tieši apkures caurulēs.

Vēlāk frenet siltumsūkņa dizains tika būtiski mainīts.Rotora vārpsta joprojām palika horizontālā stāvoklī, bet iekšējo daļu veidoja divi rotējoši cilindri un starp tiem novietots lāpstiņritenis. Šeit atkal šķidrā eļļa tiek izmantota kā siltumnesējs.

Šajā Frenette siltumsūkņa versijā divi cilindri griežas blakus, tos atdala īpaši izstrādāts lāpstiņritenis, kas izgatavots no ļoti izturīga metāla.

Šīs konstrukcijas rotācijas laikā eļļa tiek papildus uzkarsēta, jo tā iziet cauri speciāliem caurumiem, kas izveidoti lāpstiņritenī, un pēc tam iekļūst šaurā dobumā starp sūkņa korpusa sienām un tā rotoru. Tādējādi Frenett sūkņa efektivitāte ir ievērojami uzlabota.

Gar lāpstiņriteņa malām ir izveidoti nelieli caurumi Frenett siltumsūknim. Dzesēšanas šķidrums ātri un efektīvi uzsilst, izejot caur tiem

Tomēr ir vērts atzīmēt, ka šāda veida sūkņi nav īpaši piemēroti mājas ražošanai. Vispirms jums ir jāatrod uzticami rasējumi vai pašam jāaprēķina dizains, un to var izdarīt tikai pieredzējis inženieris. Tad jums jāatrod īpašs lāpstiņritenis ar piemērota izmēra caurumiem. Šis siltumsūkņa elements darbojas ar paaugstinātām slodzēm, tāpēc tam jābūt izgatavotam no ļoti izturīgiem materiāliem.

Pašdarināta gaisa kondicionētāja priekšrocības

1. Ledusskapja gaisa kondicionieris ietaupa daudz naudas

Tas ir īpaši svarīgi, ja ne dolāra kurss, ne ukraiņa alga neveicina komfortablu vasaras mikroklimatu.

2. Ļauj radīt komfortablus un vēsus apstākļus telpās, kurās ne pārāk bieži iegriežaties un kurās būtu pārāk dārgi vai nepraktiski uzstādīt dārgu neatkarīgu kondicionieri, piemēram, lauku mājā, iespējams, arī birojā.

3. Izgatavojot gaisa kondicionētāju no ledusskapja pats, jūs pasargājat sevi no nepieciešamības izvēlēties modeli, izmantot profesionāļu palīdzību, lai uzstādītu ierīci, kā arī a priori vairs nav nepieciešama specializēta apkope un iespējamais aprīkojuma remonts. .

4. Nav nepieciešams pirkt un nomainīt speciālos filtrus, kas parasti tiek izmantoti kondicionieros un ik pa laikam ir jānomaina. (Un tas, starp citu, pārvēršas apaļā pensā). Vienkārši ledusskapī tāda detaļa kā filtri vienkārši nav nodrošināta.

5. Karstā vasaras dienā ir patīkami izmantot vēsu gaisu, un aukstums no paša radītas ierīces ir divtik patīkami. Turklāt jūs vienmēr zināsit sava gaisa kondicionētāja dizainu un avārijas gadījumā varēsiet to ātri salabot pats.