Бытовая техника Как изготовить тепловой насос Френетта своими руками читать онлайн журнал

Принцип работы ТН

Алгоритм работы TN:

  1. Система запускается: теплообменник увеличивает температуру внутри на 5 градусов, затем нагретый фреон или аммиак перетекает из внешнего контура во внутренний.

  2. Хладагент из первого блока переходит из жидкого в газообразный. Этот процесс происходит из-за того, что фреон может закипать даже при низких температурах.
  3. Хладагент переходит от первого блока ко второму – компрессору: в нем сжимается газ, что вызывает резкое повышение температуры.
  4. При переходе к третьему блоку фреон попадает в конденсатор. Он передает высокую температуру от газа к воде, которая находится в трубах системы отопления дома. После передачи газ теряет температуру, охлаждается и возвращается в жидкое состояние.
  5. Фреон возвращается в первый блок. После этого процесс нагрева повторяется благодаря отлаженной циркуляции системы.

Другие наши статьи по теме:

  • Тепловой насос для отопления дома своими руками: принцип работы, подробная инструкция по установке.

  • Разводка отопления от котла в частном доме: схема и инструкция для начинающих.

  • Какие бывают типы отопительных приборов: http://ksportal.ru/26-tipy-otopitelnyx-priborov.html

Тепловой насос Френетта принцип работы и возможность самостоятельного изготовления

4в) создается устойчивый режим самогенерации универсального энергоблока, обеспечивающий его работу без внешнего источника питания.

Из бака 1 при необходимости горячая вода, пар или кислород и водород через выход 3 подаются соответственно в системы горячего водоснабжения, отопления, подачи пара, хранения холода или сбора кислорода и водорода.

Наиболее эффективный универсальный генераторный агрегат работает с криволинейной формой внутренней поверхности корпуса 6 с соотношением максимального диаметра «D» диска 7 (рис.

2) к диаметру «d» полости вала 9 как 3: 1, с соотношением между максимальным диаметром «D» диска 7 (фиг. 2) и высотой «H» как 3: 1, с пятью диски 7, образующие четыре вакуумные зоны 11, четыре круглых выхода 12 в изогнутых каналах 10 прямоугольного сечения высотой 1,4 мм и шириной 2 мм.

Расположение универсального генератора может быть горизонтальным или вертикальным, с верхним или нижним расположением привода, с установкой на одной или двух опорах.

Избыточное давление воды, создаваемое водонагревателем в баке 1, позволяет универсальной генераторной установке выполнять функции циркуляционного насоса.

Ну а теперь несколько наблюдений:

В соответствии с сущностью изобретения изготавливается универсальный генераторный агрегат с частотой вращения до 13000 об / мин.

При этом водонагреватель включает в себя: корпус с криволинейной поверхностью нижней стороны и высотой «Н» – 70 мм, с криволинейным расположением каналов в количестве 73 штук, имеющий прямоугольное сечение с высота 1,4 мм и ширина 2,0 мм; 5 дисков с максимальным диаметром нижнего диска «D» – 210 мм, которые образуют четыре зоны вакуума с четырьмя круглыми выходами в каналы; вал с диаметром «d» полости вала – 70 мм.

Ожидаемые проектные параметры выпускаемого универсального энергоблока:

При 7600 – 8000 об / мин вода нагревается до 100oС;

При 8000-10000 об / мин вода нагревается испарением до 100oC и выше;

При 10 000-13 000 об / мин происходит испарение с температурой пара до 400oС;

Режим автогенерации установлен на 12500 об / мин.

При 15000 об / мин и выше вода разлагается на кислород и водород с температурой минус 60oС и ниже

2015-2018 poisk-ru.ru Все права принадлежат их авторам.

Этот сайт не претендует на авторство, но предоставляет возможность бесплатного использования. Нарушение авторских прав и персональных данных

Изготовление теплогенератора своими руками

Как уже говорилось выше, вы можете сделать гидродинамический тепловой насос самостоятельно. Для этого вам понадобятся: металлический цилиндр, небольшой электродвигатель, стальные диски, стальной пруток, гайки, трубы и радиатор. По правилам диаметр дисков должен быть меньше диаметра цилиндра.

Как это сделать:

  • Затем диски навинчиваются на стальной стержень, разделенный гайками;
  • Цилиндр до краев заполнен дисками;
  • На стальной стержень по всей длине нанесена наружная резьба;
  • Для охлаждающей жидкости в корпусе просверливаются два отверстия, нагретое масло через верх попадает в радиатор, а масло возвращается в систему снизу для последующего нагрева.

Не используйте воду в качестве теплоносителя, больше подходит жидкое масло. Однако температура кипения масла в несколько раз выше. Когда вода быстро нагревается, она превращается в пар, и в системе может возникнуть избыточное давление. А это угроза целостности объекта.

Особенности оборудования

В 1970-х годах в Америке знаменитый изобретатель Юджин Френет показал миру свое творение: тепловой насос Frenette, названный в честь его первооткрывателя.

примечательно, прежде всего, тем, что КПД превышает 100%. Некоторые верят в 700 и 1000 процентов, но скептики, оперирующие физическими законами, их не поддерживают – в конце концов, это преувеличение.

Ассортимент насоса Frenette не ограничивается корпусом. Успешно применяется в производстве.

Одно время это устройство было очень популярным, поэтому энтузиасты изучали его схему, все больше улучшая конструкцию теплового насоса.

Основной принцип пока не изменился: создатель устройства предложил простое изобретение, но гениальное своей простотой. Все основано на выделении тепла при трении.

Когда он впервые представил тепловой насос Frenette, схема была следующей:

  • Два цилиндра отличных размеров: самый маленький – самый большой. В небольшом промежутке между ними есть масло.

  • Двигатель снабжен вентилятором с одной стороны и двигателем (электродвигателем) с другой).

  • Внешний кожух имел воздушные канавки, а термостат оптимизировал работу установки.

Теперь разберемся, как примерно работал этот агрегат, который по своей конструкции отличается от большинства привычных и знакомых нам климатических приборов.

Вращение цилиндра нагревает масло. Вентилятор обеспечивает циркуляцию теплого воздуха в помещении.

Хотя эта система называется тепловым насосом, при правильном представлении этого термина машина Френетта совпадает только в роли нагревателя.

Тепловой насос должен работать по обратному принципу Карно, преобразовывая низкий потенциал окружающей среды в высокий потенциал тепловой энергии. Здесь такого нет.

Многие пытались преобразовать изобретение, в том числе и сам создатель. Поэтому вы можете найти разные типы насосов Frenette.

Отличия дизайна от описанных выше нюансов, например, могут заключаться в следующем:

Барабан с цилиндрами находится в горизонтальном положении, по центру проходит вал, конец которого выступает наружу. Вентилятора нет, его обычно заменяют на радиатор или охлаждающая жидкость подается напрямую в систему

важно обеспечить герметичность установки. Вид с двух барабанов с крыльчаткой посередине

Нагретое масло выбрасывается из рабочего колеса в пространство между ротором и корпусом насоса, обеспечивая максимальную производительность.

Нестандартный вид насоса Френетта, разработанный учеными из Хабаровска. Масло заменяется водой, основа – грибной элемент. Пар, образующийся при нагревании и кипении, движется по каналам со скоростью до 135 метров в минуту. Такая конструкция способна существовать без подачи энергии извне. Используется только в промышленных целях.

Внутреннее устройство и принцип работы теплового насоса Френетта

Изобретенный американским инженером и позже названный в его честь тепловым насосом Frenette, устройство произвело революцию в семействе теплового оборудования благодаря своей эффективности, близкой к 1000%.

Основными конструктивными элементами этого насоса являются:

  • Статор (неподвижный цилиндр);
  • Ротор (подвижный цилиндр);
  • Запускает;
  • Электрический вентилятор.

Роль первых двух элементов выполняют цилиндры. Кроме того, ротор вставлен внутрь статора. Последний заполнен маслом, которое нагревается из-за трения, возникающего при вращении ротора. Движение внутреннего цилиндра осуществляется валом с вентилятором, прикрепленным к его противоположному концу. Именно он передает нагретый воздух для обогрева помещения. В дальнейшем схема теплового насоса Frenette несколько раз улучшалась.

Самым главным из них является замена цилиндрического ротора на несколько стальных дисков и отказ от вентилятора.

КПД указанной модели насоса и его КПД обеспечиваются:

  • Отсутствие теплообменника;
  • То, что теплоноситель движется по замкнутой системе;
  • Отопление происходит с выработкой энергии большой мощности;
  • Ключевая часть указанной конструкции насоса – коническая, что способствует повышению температуры и созданию вакуумных зон.

Количество энергии, производимой устройством, которое используется для обогрева помещения, во много раз превышает стоимость потребляемой электроэнергии.

Изменение температуры используемого теплоносителя достигается за счет преобразования энергии.

Советы по выбору

Покупка теплового насоса Frenette чаще всего рекомендуется крупным промышленным организациям, так как им требуется больше мощности. Это обеспечивается высокими температурами, а значит, с установкой нужно работать аккуратно.

Такая установка для частного дома – довольно редкое решение – найти установку в продаже непросто из-за ее конструктивной сложности.

К сожалению, несмотря на столь впечатляющую эффективность, данная установка так и не прижилась в качестве домашнего отопительного прибора, поэтому просто зайти в любой магазин климатической техники и купить такой обогреватель не получится.

Тем не менее, для дома некоторым удается сделать тепловые насосы Frenette своими руками.

сделать это легко и выгодно – стоимость топлива и элементов будет намного меньше расчетной стоимости энергии, вырабатываемой таким устройством.

Некоторые мастера изготавливают тепловой насос Frenette, который потом часто выкладывают, делясь своим мнением:

Евгений, 43 года, Москва:

Сергей, 39, Екатеринбург:

Хотя, казалось бы, все было сделано правильно и по плану, а люди у нас образованные, даже странно, что не вышло.

Артем Б., 48, Ростов:

Коллега как-то показал схему и описание помпы Френетта, и я воспалился – свободного времени хватает, есть небольшая дача – там, собственно, экспериментировал.

Что сказать – неожиданно долго искал пояснительную информацию – несмотря на то, что в интернете много рисунков и видео на эту тему, некоторые тонкости все же отсутствуют, акцент делается только на главном . В итоге мне удалось с трудом собрать инсталляцию пополам и работает она очень качественно

Только сейчас я сомневаюсь, что обычный человек, не обладающий конкретными знаниями, справится с такой задачей

В результате мне удалось собрать установку с трудом пополам, и она работает очень эффективно. Только сейчас я сомневаюсь, что обычный человек, не обладающий конкретными знаниями, справится с такой задачей.

Как собрать?

На практике проще всего сделать тепловой насос Frenette своими руками без вентилятора и с небольшим чайником. Масло остается теплоносителем.

В большой цилиндр помещается дюжина металлических дисков. Они повернутся, заменив цилиндр.

К устройству подключается радиатор – именно в нем масло будет течь, остывать, отдавать тепло и возвращаться в насос. Итак, нам понадобятся:

  • Цилиндр;
  • Диски из металла;
  • Крепеж (гайки);
  • Основной;
  • Трубы и радиаторы;
  • Масло: оно может быть любым техническим (рапсовое, хлопковое) или минеральным;

  • Мотор (электрический), вал которого необходимо удлинить.

Как и в оригинальной модели, необходимо предусмотреть зазор между большим цилиндром и дисками – для этого заранее рассчитывается их диаметр.

Шток расположен по центру, на него предварительно навинчены диски, разделенные гайками.

Сверху и внизу просверливается отверстие для шланга, идущего к радиатору.

Нагретое масло в корпусе будет выходить из верхнего отверстия, отдавать тепло через радиатор и возвращаться через нижнее для последующего нагрева.

При установке стержня необходимо установить подшипник в основание, чтобы диски легко вращались и уменьшали силу трения. В противном случае устройство будет работать хуже, а также во много раз быстрее придет в негодность.

Двигатель адаптируется к любой мощности, необходимой для конкретной установки. Если мы сделаем насос Frenette сами, например, под рукой может оказаться старый вентиляторный мотор – он хорошо впишется в конструкцию.

Для удобства в систему можно добавить датчики температуры, которые будут включать / выключать двигатель. Это сделает насос еще более экономичным и рациональным в использовании, тем самым автоматизируя управление системой.

После завершения сборки самой конструкции, установку необходимо залить маслом, затем рабочий стержень нужно подключить к приводу, а впускной и выпускной трубопроводы для масла – с магистралями, ведущими к радиатору отопления.

После завершения окончательной проверки правильности сборки можно попробовать включить установку в работу.

Такую установку можно одинаково эффективно использовать как для обогрева здания, так и для отдельного помещения. На практике оказалось, что его целесообразнее использовать в сочетании с системами теплого пола.

Это решение обеспечит достаточно эффективный отопительный контур, способный выдерживать низкие внутренние температуры.

Как сделать ТН Френетта своими руками

Вариант 1

Компрессор можно приобрести от старого кондиционера в мастерских по ремонту бытовой техники. Дело в том, что качественный компрессор имеет гораздо больший срок службы, чем кондиционер.

Алгоритм изготовления ТН Френетта на фреоне:

  1. Прикрепите компрессор к стене. Это легко сделать с помощью L-образных скоб или стальных уголков. Положение установки должно быть выбрано таким образом, чтобы вместить весь тепловой насос.

  2. Подготовьте катушку. Он состоит из медных трубок, намотанных на цилиндр желаемого внутреннего диаметра. Шаг намотки должен быть одинаковым.
  3. Конденсатор разрезать пополам. Это необходимо сделать, чтобы вставить в него катушку. В подготовленном резервуаре резьбовые входы выполнены с двух сторон. В них вставляются наружные трубки змеевика, затем емкость аккуратно сваривается по швам, восстанавливая тем самым ее целостность.
  4. Подготовьте испаритель для этой конструкции. Это может быть простая пластиковая бочка или другая подходящая емкость. Главное, чтобы объем совпадал с емкостью бака конденсатора.
  5. Подвод воды к радиаторам осуществляется по обычным трубам из ПВХ.
  6. Заполните агрегат фреоном. Лучше доверить этот важный шаг специалистам.

Вариант 2

  • насос (для квартиры можно выбрать один из маломощных типов);
  • стальной баллон;
  • квадратные трубы;
  • комплект стальных дисков с отверстиями. Их диаметр должен быть на 5-10% меньше размера цилиндра, в который они вставлены;
  • электродвигатель с удлиненным валом;
  • техническое масло.

Мотор подбирается исходя из необходимой температуры, которая нужна системе для обогрева дома. Например, чтобы вода в радиаторе нагрелась до 100 ° С, нужно приобрести двигатель с показателем 8000 об / мин.

Алгоритм производства масла TN Frenette:

  1. Поместите коленчатый вал с подшипниками внутрь выбранного стального цилиндра. Уплотнение в месте входа вала в цилиндр. Это необходимо для продления срока службы устройства.

  2. Установите диски на коленчатый вал и поместите собранные квадратные трубки в коллекторы между ними. Количество дисков должно быть достаточным для заполнения цилиндра по всей высоте.
  3. Просверлите отверстия в верхней и нижней части цилиндра. Через них проденьте крепеж трубы. Верхний будет предназначен для подачи масла, а нижний – для возврата охлаждающей жидкости, используемой радиаторами.
  4. Прикрепите получившееся устройство к металлическому каркасу.
  5. Выполните окончательную сборку агрегата: залейте масло в его цилиндр, проложите трубопроводы системы и загерметизируйте полученные соединения..

Этапы монтажа

Тепловой насос своими руками можно сделать целиком из старых деталей, взятых, например, из неработающего кондиционера.

Расходы, окупаемость, мощность

Заводской набор стоит около 4000 евро и выше. Самодельный насос для отопления площадью 100 м² окупится примерно через 2 года. Для домов с не очень хорошей теплоизоляцией мощность должна составлять 75 Вт / м²., При хорошей теплоизоляции достаточно 50 Вт / м², а при использовании современных теплоизоляционных материалов достаточно 30 Вт / м². М².

Идеальным вариантом будет, когда насос входит в проект отопления дома с теплым полом и плиточным полом.

Процесс создания

Для начала нужно достать компрессор от неработающего кондиционера, не обязательно новый. Дешевле будет купить в мастерских по ремонту холодильников. Компрессор крепится к стене скобами (подойдет L-300).

Для изготовления конденсатора подойдет бак из нержавейки на 100-120 литров. Его разрезают пополам и внутри устанавливают змеевик. Змеевик можно сделать самостоятельно из сантехнической медной трубы или из холодильника. Здесь нужны толстые стены – от 1 мм и более. Трубка наматывается на обычный баллон (газ, кислород) с равномерным расстоянием между витками и фиксируется в этом положении перфорированным алюминиевым уголком (формирует уголки под шпатлевку). Он прикреплен к катушке так, чтобы каждый виток приходился к отверстию в углу.

Результат – равномерный зазор и прочность конструкции. После создания змеевика половинки контейнера свариваются. Резьбовые соединения также привариваются. Затем создается испаритель. Ему подойдет обычная пластиковая тара на 60-80 литров со встроенным змеевиком. Для водного транспорта используются простые водопроводные трубы.

Испаритель крепится к стене с помощью кронштейна L. Но перекачку фреона должен производить специалист по холодильному оборудованию – он сварит трубки и закачивает в них фреон. Впоследствии конструкция подключается к системе отопления внутри дома, затем к внешнему контуру.

Особенности для каждого вида

Вертикальный насос для нагрева «грунтовых вод» требует создания колодца 50-150 м, в котором размещаются геотермальные зонды и подключаются к насосу. Зонды отбирают тепло от земли, которое вместе с незамерзшей водой передается насосу, а оттуда – в систему отопления. Для небольших площадей подходят зонды, для больших – горизонтальный коллектор.

Для горизонтального аппарата типа «грунтовые воды» необходимо создать коллектор из системы трубопроводов. Он находится ниже уровня промерзания (1-1,5 м) и выглядит как своего рода подземный змеевик. Слой почвы снимается, трубы укладываются и грунт засыпается. Возможна укладка труб в отдельные траншеи.

Для водо-водяного агрегата он собирается из труб ПНД, которые заполняются теплоносителем и затем передаются в бак. Трубки выглядят как большая катушка на дне резервуара. Их рекомендуется размещать по центру.

Устройство типа «воздух-вода» не требует трудоемких земляных работ. Выбирается место возле дома или на крыше, где самодельный тепловой насос подключается к внутреннему отоплению дома. Тепло утилизируется вентиляторами и испарителем.

Принцип работы теплонасоса

Схема работы теплового насоса. (Нажмите, чтобы увеличить)

В принципе, тепловые насосы аналогичны обычным холодильникам. Таким образом, холодильное оборудование в процессе работы забирает тепло из камер и отдает его наружу.

Здесь введены в эксплуатацию радиаторы. Что касается насоса, то он забирает тепло от земли или жидкости. На следующем этапе тепловая энергия перерабатывается и подается в систему отопления конкретного дома.

В работе теплового насоса особое место занимает теплоноситель, в качестве которого используется фреон или аммиак. Хладагент движется по внешнему и внутреннему контурам.

Здесь внешний контур отвечает за получение тепловой энергии от внешней среды, будь то земля, вода или атмосфера. После повышения температуры охлаждающей жидкости на несколько градусов она начинает циркулировать в системе.

В исходном состоянии хладагент представляет собой жидкость, но из-за воздействия на него испарителя превращается в газ. Затем хладагент направляется в компрессор, где он сжимается.

В результате его температура повышается. Кроме того, газ направляется в конденсатор, где происходит обмен тепловой энергии с теплоносителем системы отопления. В результате охлаждения газ превращается в жидкость и возвращается в исходную точку.

Принцип работы

Все пространство вокруг нас – это энергия – просто нужно уметь ее использовать. Для теплового насоса температура окружающей среды должна быть выше 1 ° C. Здесь надо сказать, что даже земля зимой под снегом или на определенной глубине сохраняет тепло. Работа геотермального теплового насоса или любого другого теплового насоса основана на передаче тепла от его источника с помощью хладагента в отопительный контур дома.

Схема работы устройства по пунктам:

  • теплоноситель (вода, почва, воздух) заполняет подземную трубу и нагревает ее;
  • затем теплоноситель транспортируется в теплообменник (испаритель) с последующей передачей тепла во внутренний контур;
  • внешний контур содержит хладагент – жидкость с низкой температурой кипения при низком давлении. Например, фреон, вода со спиртом, смесь гликоля. Внутри испарителя это вещество нагревается и превращается в газ;
  • газообразный хладагент направляется в компрессор, сжимается под высоким давлением и нагревается;
  • горячий газ поступает в конденсатор, а там его тепловая энергия уходит в теплоноситель системы отопления дома;
  • цикл заканчивается превращением хладагента в жидкость, которая из-за теплового рассеивания возвращается в систему.

Тот же принцип используется для холодильников, поэтому домашние тепловые насосы можно использовать в качестве кондиционеров для охлаждения комнаты. Проще говоря, тепловой насос – это холодильник обратного действия: вместо холода вырабатывается тепло.

Тепловой насос Френетта своими руками чертежи

Нагреватель диатермического масла представляет собой цилиндрический стальной корпус, внутри которого размещены два коаксиальных трубчатых теплообменника, образующих трехконтурную камеру сгорания.

  • Теплообменник изготовлен из сертифицированных API трубок SCH 40, испытанных при давлении 10 бар.

  • В конструкции каменки использованы горелки фирмы Riello (Италия)

  • Передняя и задняя стенки выполнены из огнестойкого материала, который при необходимости можно разобрать для очистки и обслуживания.

  • Система циркуляции диатермического масла включает фильтры грубой очистки для задерживания примесей.

  • Нагреватель диатермического масла разработан с запорными клапанами, которые позволяют проводить техническое обслуживание без слива диатермического масла из системы отопления.

  • Система контроля давления и температуры диатермического масла полностью автоматическая и основана на сигналах электронных датчиков давления и температуры на входе и выходе теплообменника.

    Есть также устройства для отображения показаний температуры и давления диатермического масла.

  • Панель управления расположена внутри пылевлагозащитной панели с высокой степенью защиты.

  • Система автоматического управления позволяет устанавливать время суточного пуска и остановки нагревателя теплоносителя, есть автоматический таймер, поддерживающий циркуляцию теплоносителя после остановки горелки, данная система позволяет использовать полученную тепловую энергию в качестве максимально эффективно.

  • В конструкции предусмотрено смотровое окошко из закаленного стекла, позволяющее визуально осмотреть камеру сгорания.

  • Теплоизоляция выполнена из огнеупорного материала толщиной, исключающей тепловое рассеивание.

Технические характеристики подогревателей теплоносителя

возможна поставка подогревателей жидкого теплоносителя следующих моделей:

CNT модель

CO 10

CO 15

CO 20

CO 25

CO 30

CO 40

CO 50

Мощность теплового потока.

кВт

Количество теплоносителя в системе.

л.

Установленная мощность.

Кв

Производительность насоса

Входной / выходной фланец.

мм.

Длина

мм.

Длина

мм.

Рост

мм.

Общий вес.

кг.

Мощность горелки

кВт

Включая газовую горелку.

В комплект поставки CNT входит:

1 плита; 2. Горелка Riello 3. Шкаф управления агрегатом; 4. Центральная сигнализация; 5. Камин;

Искать уроки

Источник – https://mr-build.ru/newteplo/teplovoj-nasos-frenetta-svoimi-rukami-certezi.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: