Описание и преимущества: тепловой насос «Френетта»

Содержание
  1. Тепловой насос Френетта своими руками
  2. Достоинства теплового генератора
  3. Принцип действия теплового насоса
  4. Внутреннее устройство теплового насоса
  5. Виды тепловых насосов
  6. Конкретные реализации теплогенераторов Френетта
  7. Изготовление теплового генератора
  8. Изготовление универсального генератора
  9. Несколько советов по использованию теплогенератора
  10. Как самостоятельно сделать тепловой насос Френетта?
  11. Достоинства теплового генератора
  12. Принцип действия теплового насоса
  13. Внутреннее устройство теплового насоса
  14. Виды тепловых насосов
  15. Конкретные реализации теплогенераторов Френетта
  16. Изготовление теплового генератора
  17. Изготовление универсального генератора
  18. Несколько советов по использованию теплогенератора
  19. Тепловой насос Френетта своими руками
  20. Внутреннее устройство и принцип работы теплового насоса Френетта
  21. Разновидности теплового агрегата Френетта
  22. Процесс сборки теплового насоса своими руками
  23. Рекомендации и советы по устройству изделия
  24. Рекомендации
  25. Тепловой насос Френетта своими руками: варианты самоделок + фото и видео
  26. Принцип работы и устройство агрегата
  27. Вариации на «Френеттовскую» тему
  28. Как самостоятельно изготовить такое устройство?
  29. Где такой насос можно применить?
  30. Тепловой насос Френетта своими руками: отзывы, схема
  31. Особенности оборудования
  32. Советы по выбору
  33. Как собрать?

Тепловой насос Френетта своими руками

Описание и преимущества: тепловой насос «Френетта»
Описание и преимущества: тепловой насос «Френетта»

Как самостоятельно сделать тепловой насос Френетта?

Тепловой насос Френетта (далее ТНФ), названный по имени изобретателя, известен благодаря высокому КПД. Хорошие технические характеристики не могли не привлечь внимания тысяч энтузиастов, которые принялись дополнять и улучшать характеристики устройства. На сегодняшний день существует множество модификаций насоса. О том, как изготовить ТНФ своими руками пойдет речь в этой статье.

Достоинства теплового генератора

Тепловые насосы можно подключать к стандартной системе отопления, а также к водяной системе «теплый пол».

Основные преимущества ТНФ:

  • высокий КПД;
  • экономичность;
  • многофункциональность (ТНФ летом может кондиционировать воздух, а зимой — нагревать);
  • устройство способно функционировать в автоматическом режиме;
  • работу насоса можно приспособить к потребностям каждого человека;
  • небольшие размеры;
  • отсутствие шумов при работе.

Принцип действия теплового насоса

В своей основе технология работы ТНФ похожа на принцип функционирования холодильника.

Холодильное оборудование, для понижения температуры забирает тепло из камер и отдает его наружу с помощью радиаторов.

Точно также работает и ТНФ: чтобы продуцировать тепло, он забирает его из почвы или жидкости, обрабатывает его и передает в отопительную систему частного дома, цеха, теплицы или любого другого помещения.

Принцип действия теплового насоса

Холодильный агент, в роли которых могут выступать аммиак или фреон, передвигаются внутри внешнего и внутреннего контура. При этом внешний контур ответственен за прием тепла из атмосферы, земли или воды.

Всякая натуральная среда имеет в своем составе определенное количество разрозненной тепловой энергии. Хладагент способен собирать ее и направлять на переработку. Чтобы инициировать этот процесс, нужно чтобы температура теплового носителя поднялась на 4-5 градусов.

Затем из внешнего контура холодильный агент направляется во внутренний. Здесь испаритель преобразует тепловой носитель из жидкости в газ. Процесс происходит за счет того, что фреон при незначительном давлении окружающей среды имеет невысокую температуру закипания.

После испарителя фреон в виде газа устремляется в компрессор, где происходит сжимание и, как следствие, рост температуры. Далее газ оказывается в конденсаторе. Там газ делится температурой с жидкостью (тепловым носителем). В результате охлаждения газ вновь обретать жидкое состояние, и начинает новый круг циркуляции в системе.

Основным параметром, определяющим продуктивность работы ТНФ, является коэффициент преобразования. Данный показатель — результат определенного соотношения тепловой мощности, продуцируемой ТНФ, к объему потребления тепловой энергии.

Внутреннее устройство теплового насоса

Классический тепловой насос состоит из нескольких составных частей:

  • ротор;
  • вал;
  • лопастный вентилятор;
  • статор.

Пара цилиндров — ротор и статор — определяют работу ТНФ. Статор — крупный и пустой изнутри цилиндр, а ротор — менее объемный цилиндр, устанавливаемый в статор.

В статор заливается масло (теплоноситель), где оно разогревается под действием работы ротора. Сам ротор работает за счет вала, на котором установлен лопастной вентилятор.

Последний нагнетает горячий воздух в помещение, благодаря чему и осуществляется отопительная функция.

Внутреннее устройство теплового насоса

Так работал первый экземпляр теплового насоса. В дальнейшем его работа была усовершенствована. В более современных моделях стал не нужен ротор — на смену ему пришли стальные диски. Кроме того, отпала необходимость в лопастном вентиляторе.

Факторы, обеспечивающие высокий коэффициент полезного действия для теплового насоса:

  • теплоноситель находится в закрытой системе;
  • нет надобности в теплообменнике;
  • высокая мощность нагрева;
  • главная часть ТНФ имеет конусообразную форму, что благоприятствует появлению вакуумных зон и росту температуры.

Виды тепловых насосов

На сегодняшний день известно более двух десятков модификаций ТНФ. Каждая из них имеет свои конструктивные особенности и функциональность.

По принципу действия ТНФ классифицируют на три группы:

  • абсорбционные насосы, использующие электроэнергию или топливо;
  • компрессионные насосы, получающие энергию от Земли;
  • воздушные насосы, берущие энергию из окружающей среды.

По сфере применения ТНФ дифференцируются на:

  • частные, которые применяются для отопления домов или других зданий небольшой площади;
  • промышленные.

Конкретные реализации теплогенераторов Френетта

В одной из моделей теплогенератора барабан установлен по горизонтали. Вал размещен в центре системы. Причем часть его выходит наружу. Подобный агрегат требует тщательности во время изготовления. В противном случае возможны утечки теплоносителя там, где вал крепится к корпусу.

В данном случае нет необходимости в вентиляторе, а тепловой носитель из теплонасоса направляется в теплообменник, в качестве которого выступает стандартный отопительный радиатор или даже централизованная система отопления здания.

Более поздняя модель теплового генератора Френетта — аппарат, где, нагрев теплоносителя осуществляется с помощью пары барабанов. Дополнительно в системе предусмотрена крыльчатка. Центробежные силы выталкивают горячее масло из отверстия крыльчатки, и жидкость направляется в промежуток между ротором и корпусом оборудования. Таким образом, насос работает с максимальной эффективностью.

Пожалуй, самой оригинальной реализацией теплового насоса является разработка российских ученых из Хабаровска. Они предложили рабочую модель, внешне похожую на гриб. Тепловым носителем является вода.

В ходе работы генератора жидкость закипает и трансформируется в предельно горячий пар.

Реактивный эффект заставляет пар передвигаться по каналам генератора со скоростью 135 метров в минуту, что дает возможность работы без внешнего источника питания.

Важное замечание! Разработка хабаровских ученых предназначена для промышленного использования. Пытаться воспроизвести ее в домашних условиях нецелесообразно.

Изготовление теплового генератора

В рамках данной статьи остановимся на том, как изготовить усовершенствованный тепловой насос Френетта своими руками. Основное отличие этого ТНФ от оригинальной модели состоит в замене ротора на стальные диски, которые размещаются внутри цилиндра. Именно эти диски и производят тепловую энергию.

Для создания теплового генератора понадобятся такие материалы:

  • внешний цилиндр;
  • стальные диски (сталь должна высокого качества), которые должны чуть уступать диаметру внешнего цилиндра;
  • электродвигатель с удлиненным валом;
  • трубы системы отопления и батарея.

Пошаговое руководство по созданию теплового насоса:

  1. Устанавливаем вал электродвигателя внутри цилиндра. Сальниками или резиновыми уплотнителями прокладываем узлы.
  2. Ставим стальные диски на ось, находящуюся в цилиндре. Коэффициент полезного действия аппарата тем выше, чем больше металлических дисков и расстояние между ними и цилиндром.
  3. После установки каждого диска рекомендуется накручивать 5-миллиметровые гайки.
  4. Проделываем пару отверстий во внешнем цилиндре. Одно из отверстий (вверху) предназначено за подачу теплоносителя, другое — за прием масла из отопительной системы.
  5. После того как все детали собраны в единый механизм, заливаем теплоноситель и соединяем рабочую ось с источником электричества. Подключаем входные и выходные патрубки к системе отопления.
  6. Обеспечиваем герметичность генератора, проверяем его на присутствие потенциальных утечек масла.
  7. Чтобы упростить эксплуатацию ТНФ, собираем автоматику для контроля за аппаратом. Она будет подключать оборудование в случае слишком низкой температуры в здании.

Изготовление универсального генератора

Элементы для создания универсального генерирующего аппарата:

  • емкость;
  • входной патрубок;
  • выходной патрубок;
  • вал;
  • подшипники;
  • корпус оборудования;
  • металлические диски;
  • гайки.

По типу внутренней поверхности конус может классифицироваться как выгнутый, вогнутый или конечный. Каналы могут иметь сечение в виде квадрата или прямоугольника и располагаться радиально, с уклоном или криволинейно. Конкретное расположение зависит от разновидности конструкции.

Диски ставятся на вал, причем так, чтобы между дисками и цилиндром было расстояние. Идея в том, что как только начинается процесс вращения, между дисками и цилиндром возникает вакуум.

Суть работы универсального генератора заключается в скоростном вращении водонагревателя и направлении жидкости через вал внутрь аппарата.

За счет вращения дисков температура во внутренней части устройства достигает максимума. Вода мгновенно нагревается и, попадая в отопительную систему, отапливает помещение.

Как было сказано выше, такая система не нуждается в дополнительной подпитке для своего функционирования.

Схема универсального гениратора

Наибольший эффект работы оборудования получается у генераторов с выгнутой внутренней поверхностью. Оптимальное соотношение диаметра цилиндра и дисков — один к трем.

Выше упоминалось о горизонтальной модели, но устройства могут быть устроены и по вертикальному типу. По местонахождению привода оборудование может быть верхнеприводным и нижнеприводным.

Подшипниковых опор может быть одна или две.

Температура нагрева жидкости зависит от числа оборотов:

  • если количество ежеминутных оборотов достигает 7 800, жидкость разогреется до 100 градусов;
  • для трансформации воды в газообразное состояние необходимо свыше 9 000 оборотов каждую минуту;
  • чтобы получить 400 градусов, число оборотов должно колебаться в пределах 10 000-12000 ежеминутно;
  • 12 500 оборотов — порог, за которым следует самогенерация теплового насоса;
  • свыше 15 000 оборотов приводят к расщеплению воды на водород и кислород.

Несколько советов по использованию теплогенератора

Изготовить тепловой насос по силам каждому человеку, обладающему определенными техническими навыками. Разумеется, каждый энтузиаст волен вносить в конструкцию теплового насоса собственные изменения, если они не будут противоречить общему принципу работы аппарата.

: http://energomir.net

Источник: http://fix-builder.ru/remont/otoplenie/42672-nasos-grinfild-dlya-otopleniya

Как самостоятельно сделать тепловой насос Френетта?

Описание и преимущества: тепловой насос «Френетта»

Тепловой насос Френетта (далее ТНФ), названный по имени изобретателя, известен благодаря высокому КПД. Хорошие технические характеристики не могли не привлечь внимания тысяч энтузиастов, которые принялись дополнять и улучшать характеристики устройства. На сегодняшний день существует множество модификаций насоса. О том, как изготовить ТНФ своими руками пойдет речь в этой статье.

Достоинства теплового генератора

Тепловые насосы можно подключать к стандартной системе отопления, а также к водяной системе «теплый пол».

Основные преимущества ТНФ:

  • высокий КПД;
  • экономичность;
  • многофункциональность (ТНФ летом может кондиционировать воздух, а зимой — нагревать);
  • устройство способно функционировать в автоматическом режиме;
  • работу насоса можно приспособить к потребностям каждого человека;
  • небольшие размеры;
  • отсутствие шумов при работе.

Принцип действия теплового насоса

В своей основе технология работы ТНФ похожа на принцип функционирования холодильника.

Холодильное оборудование, для понижения температуры забирает тепло из камер и отдает его наружу с помощью радиаторов.

Точно также работает и ТНФ: чтобы продуцировать тепло, он забирает его из почвы или жидкости, обрабатывает его и передает в отопительную систему частного дома, цеха, теплицы или любого другого помещения.

Принцип действия теплового насоса

Холодильный агент, в роли которых могут выступать аммиак или фреон, передвигаются внутри внешнего и внутреннего контура. При этом внешний контур ответственен за прием тепла из атмосферы, земли или воды.

Всякая натуральная среда имеет в своем составе определенное количество разрозненной тепловой энергии. Хладагент способен собирать ее и направлять на переработку. Чтобы инициировать этот процесс, нужно чтобы температура теплового носителя поднялась на 4-5 градусов.

Затем из внешнего контура холодильный агент направляется во внутренний. Здесь испаритель преобразует тепловой носитель из жидкости в газ. Процесс происходит за счет того, что фреон при незначительном давлении окружающей среды имеет невысокую температуру закипания.

После испарителя фреон в виде газа устремляется в компрессор, где происходит сжимание и, как следствие, рост температуры. Далее газ оказывается в конденсаторе. Там газ делится температурой с жидкостью (тепловым носителем). В результате охлаждения газ вновь обретать жидкое состояние, и начинает новый круг циркуляции в системе.

Основным параметром, определяющим продуктивность работы ТНФ, является коэффициент преобразования. Данный показатель — результат определенного соотношения тепловой мощности, продуцируемой ТНФ, к объему потребления тепловой энергии.

Внутреннее устройство теплового насоса

Классический тепловой насос состоит из нескольких составных частей:

  • ротор;
  • вал;
  • лопастный вентилятор;
  • статор.

Пара цилиндров — ротор и статор — определяют работу ТНФ. Статор — крупный и пустой изнутри цилиндр, а ротор — менее объемный цилиндр, устанавливаемый в статор.

В статор заливается масло (теплоноситель), где оно разогревается под действием работы ротора. Сам ротор работает за счет вала, на котором установлен лопастной вентилятор.

Последний нагнетает горячий воздух в помещение, благодаря чему и осуществляется отопительная функция.

Внутреннее устройство теплового насоса

Так работал первый экземпляр теплового насоса. В дальнейшем его работа была усовершенствована. В более современных моделях стал не нужен ротор — на смену ему пришли стальные диски. Кроме того, отпала необходимость в лопастном вентиляторе.

Факторы, обеспечивающие высокий коэффициент полезного действия для теплового насоса:

  • теплоноситель находится в закрытой системе;
  • нет надобности в теплообменнике;
  • высокая мощность нагрева;
  • главная часть ТНФ имеет конусообразную форму, что благоприятствует появлению вакуумных зон и росту температуры.

Виды тепловых насосов

На сегодняшний день известно более двух десятков модификаций ТНФ. Каждая из них имеет свои конструктивные особенности и функциональность.

По принципу действия ТНФ классифицируют на три группы:

  • абсорбционные насосы, использующие электроэнергию или топливо;
  • компрессионные насосы, получающие энергию от Земли;
  • воздушные насосы, берущие энергию из окружающей среды.

По сфере применения ТНФ дифференцируются на:

  • частные, которые применяются для отопления домов или других зданий небольшой площади;
  • промышленные.

Конкретные реализации теплогенераторов Френетта

В одной из моделей теплогенератора барабан установлен по горизонтали. Вал размещен в центре системы. Причем часть его выходит наружу. Подобный агрегат требует тщательности во время изготовления. В противном случае возможны утечки теплоносителя там, где вал крепится к корпусу.

Движущийся вал насоса выведен наружу, а ось вращения перемещена в горизонтальное положения

В данном случае нет необходимости в вентиляторе, а тепловой носитель из теплонасоса направляется в теплообменник, в качестве которого выступает стандартный отопительный радиатор или даже централизованная система отопления здания.

Более поздняя модель теплового генератора Френетта — аппарат, где, нагрев теплоносителя осуществляется с помощью пары барабанов. Дополнительно в системе предусмотрена крыльчатка. Центробежные силы выталкивают горячее масло из отверстия крыльчатки, и жидкость направляется в промежуток между ротором и корпусом оборудования. Таким образом, насос работает с максимальной эффективностью.

Пожалуй, самой оригинальной реализацией теплового насоса является разработка российских ученых из Хабаровска. Они предложили рабочую модель, внешне похожую на гриб. Тепловым носителем является вода.

В ходе работы генератора жидкость закипает и трансформируется в предельно горячий пар.

Реактивный эффект заставляет пар передвигаться по каналам генератора со скоростью 135 метров в минуту, что дает возможность работы без внешнего источника питания.

Важное замечание! Разработка хабаровских ученых предназначена для промышленного использования. Пытаться воспроизвести ее в домашних условиях нецелесообразно.

Изготовление теплового генератора

В рамках данной статьи остановимся на том, как изготовить усовершенствованный тепловой насос Френетта своими руками. Основное отличие этого ТНФ от оригинальной модели состоит в замене ротора на стальные диски, которые размещаются внутри цилиндра. Именно эти диски и производят тепловую энергию.

Для создания теплового генератора понадобятся такие материалы:

  • внешний цилиндр;
  • стальные диски (сталь должна высокого качества), которые должны чуть уступать диаметру внешнего цилиндра;
  • электродвигатель с удлиненным валом;
  • трубы системы отопления и батарея.

Пошаговое руководство по созданию теплового насоса:

  1. Устанавливаем вал электродвигателя внутри цилиндра. Сальниками или резиновыми уплотнителями прокладываем узлы.
  2. Ставим стальные диски на ось, находящуюся в цилиндре. Коэффициент полезного действия аппарата тем выше, чем больше металлических дисков и расстояние между ними и цилиндром.
  3. После установки каждого диска рекомендуется накручивать 5-миллиметровые гайки.
  4. Проделываем пару отверстий во внешнем цилиндре. Одно из отверстий (вверху) предназначено за подачу теплоносителя, другое — за прием масла из отопительной системы.
  5. После того как все детали собраны в единый механизм, заливаем теплоноситель и соединяем рабочую ось с источником электричества. Подключаем входные и выходные патрубки к системе отопления.
  6. Обеспечиваем герметичность генератора, проверяем его на присутствие потенциальных утечек масла.
  7. Чтобы упростить эксплуатацию ТНФ, собираем автоматику для контроля за аппаратом. Она будет подключать оборудование в случае слишком низкой температуры в здании.

Изготовление универсального генератора

Элементы для создания универсального генерирующего аппарата:

  • емкость;
  • входной патрубок;
  • выходной патрубок;
  • вал;
  • подшипники;
  • корпус оборудования;
  • металлические диски;
  • гайки.

По типу внутренней поверхности конус может классифицироваться как выгнутый, вогнутый или конечный. Каналы могут иметь сечение в виде квадрата или прямоугольника и располагаться радиально, с уклоном или криволинейно. Конкретное расположение зависит от разновидности конструкции.

Диски ставятся на вал, причем так, чтобы между дисками и цилиндром было расстояние. Идея в том, что как только начинается процесс вращения, между дисками и цилиндром возникает вакуум.

Суть работы универсального генератора заключается в скоростном вращении водонагревателя и направлении жидкости через вал внутрь аппарата.

За счет вращения дисков температура во внутренней части устройства достигает максимума. Вода мгновенно нагревается и, попадая в отопительную систему, отапливает помещение.

Как было сказано выше, такая система не нуждается в дополнительной подпитке для своего функционирования.

Схема универсального гениратора

Наибольший эффект работы оборудования получается у генераторов с выгнутой внутренней поверхностью. Оптимальное соотношение диаметра цилиндра и дисков — один к трем.

Выше упоминалось о горизонтальной модели, но устройства могут быть устроены и по вертикальному типу. По местонахождению привода оборудование может быть верхнеприводным и нижнеприводным.

Подшипниковых опор может быть одна или две.

Температура нагрева жидкости зависит от числа оборотов:

  • если количество ежеминутных оборотов достигает 7 800, жидкость разогреется до 100 градусов;
  • для трансформации воды в газообразное состояние необходимо свыше 9 000 оборотов каждую минуту;
  • чтобы получить 400 градусов, число оборотов должно колебаться в пределах 10 000-12000 ежеминутно;
  • 12 500 оборотов — порог, за которым следует самогенерация теплового насоса;
  • свыше 15 000 оборотов приводят к расщеплению воды на водород и кислород.

Несколько советов по использованию теплогенератора

  • лучший тепловой носитель — натуральное масло (например, хлопковое или рапсовое);
  • во время монтажа дисков на ось оборудования, необходимо сделать так, чтобы вся полость была наполнена металлическими дисками;
  • в качестве движущей силы можно применить электродвигатель от бытовых приборов.
  • для регулировки автоматического подключения и отключения устройства, рекомендуется поставить термодатчик.

Изготовить тепловой насос по силам каждому человеку, обладающему определенными техническими навыками.

Разумеется, каждый энтузиаст волен вносить в конструкцию теплового насоса собственные изменения, если они не будут противоречить общему принципу работы аппарата.

Источник: http://energomir.biz/otoplenie/truby/teplovoj-nasos-frenetta.html

Тепловой насос Френетта своими руками

Описание и преимущества: тепловой насос «Френетта»
Описание и преимущества: тепловой насос «Френетта»

Данное изделие становится на российском рынке всё более востребованным, благодаря присущим ему высочайшим эксплуатационным характеристикам. Единственным ограничением увеличения объёмов продаж в настоящее время является высокая стоимость изделия.

Внутреннее устройство и принцип работы теплового насоса Френетта

Изобретённое американским инженером, и получившее в последующем его имя, тепловой насос Френетта, устройство произвело настоящую революцию в семействе тепловырабатывающего оборудования своим КПД, который составляет почти 1000%.

Основными элементами конструкции указанного насоса являются:

  • Статор (неподвижный цилиндр);
  • Ротор (подвижный цилиндр);
  • Вал;
  • Электровентилятор.

Роль первых двух элементов выполняют цилиндры. Причём ротор вставлен, внутрь статора. Последний заполняется маслом, нагревающимся в результате трения, возникающего при вращении ротора.

Движение внутреннего цилиндра осуществляется валом, с закреплённой на его противоположном конце крыльчаткой вентилятора. Именно он передаёт нагревшийся воздух для обогрева комнаты.

В дальнейшем схема теплового насоса Френетта была неоднократно усовершенствована.

Самое главное из них заключается в замене цилиндрического ротора несколькими дисками из стали и отказ от вентилятора.

Эффективность работы указанной модели насоса и его КПД обеспечиваются:

  • Отсутствием теплообменника;
  • Тем, что теплоноситель перемещается в закрытой системе;
  • Нагревание происходит с выработкой энергии большой мощности;
  • Базовая часть конструкции указанного насоса конусная, что способствует росту температуры и созданию зон вакуума.

Величина производимой устройством энергии, используемой для обогрева комнаты, многократно превосходит затраты потребляемой электроэнергии.
Изменение температуры используемого теплоносителя достигается за счёт трансформации энергии.

Разновидности теплового агрегата Френетта

В настоящее время тепловой насос Френетта представлен на рынке двадцатью различными конструкциями. Ротор вращается в масле, залитом в статор. Принцип работы взят за основу классификации существующих моделей. Согласно указанному критерию они делятся на следующие типы:

  • Абсорбционный. Требует для работы топливо, либо электрическую энергию;
  • Компрессионный. В основу работы положена энергия нашей планеты;
  • Воздушный. Тепло отбирается с использованием воздуха.

Такие изделия, как тепловой насос Френетта, принцип действия имеют единый, а по своему назначению подразделяется на две группы. Первыми обогревают малые помещения и дома. Они именуются частными. Вторые считаются промышленными и работают с использованием энергии фреона или атмосферного воздуха. Есть версии, функционирующие с использованием земли, либо воды.

Наибольшей популярностью у потребителей пользуются в настоящее время насосы следующих типов:

  1. Насосы промышленного типа (теплоноситель – вода). Внешне указанные изделия похожи на гриб. Самостоятельно изготовить подобную конструкцию практически невозможно.
  2. Насосы, обладающие большой эффективностью. Тепловой насос Френетта, схема данной версии конструктивно имеет крыльчатку и пару цилиндров, являющихся рабочими. Раскрученная жидкость под действием сил центробежного характера выбрасывается в стационарный внешний цилиндр. Указанное техническое решение даёт возможность повысить значение присущего изделиям КПД.
  3. Насосы горизонтальные. Имеют цилиндр статора, размещаемый параллельно поверхности грунта. Очень компактные изделия, упрощение которых достигнуто за счёт замены цилиндра – ротора на вал электродвигателя. Все элементы конструкции уплотнены стандартными манжетами и сальниками. Насосы указанных конструкций подогревают залитое масло, после чего подают теплоноситель в отопительные приборы (радиаторы).

Процесс сборки теплового насоса своими руками

Если принято решение сделать тепловой насос Френетта своими руками, то для этого потребуется приобрести:

  • Наружный цилиндр из металла, выполняющий роль статора;
  • Несколько стальных дисков, диаметр которых позволяет разместить их внутри статора;
  • Электродвигатель, имеющий вал удлинённых размеров;
  • Стационарную систему трубопроводов и радиатор.

Изготовление начинается с установки внутри статора на специальных подшипниках вала электродвигателя. Затем узлы крепления уплотняются сальниками и манжетами.

После этого на ось электродвигателя крепятся подготовленные диски из металла. Их общее количество и промежуток между их вешними кромками и цилиндром прямо влияют на КПД будущего насоса. Он прямо пропорционален количеству установленных дисков и обратно пропорционален упомянутому выше расстоянию.

Изготавливая тепловой насос Френетта своими руками, следует, накрутив очередной диск на несущую ось, в качестве прокладки установить гайку (5 мм).

Далее в цилиндре, выполняющем роль статора, выполняется два отверстия. Через верхнее масло подаётся в отопительную систему. Через нижнее – возвращается в цилиндр.

После завершения сборки в статор заливается масло, а рабочая ось подсоединяется к источнику электрического снабжения. Патрубки подачи и обратки подсоединяются к системе отопления.

Насос в сборе дополнительно герметизируется (при необходимости) и контролируется на утечку теплоносителя.

Для упрощения управления данным изделием дополнительно собирается АСК – система контроля, выполняемого в автоматическом режиме, запускающая насос при достижении в помещении температуры, величина которой опускается ниже минимально разрешённой.

Рекомендации и советы по устройству изделия

В зависимости от решаемых задач поверхность конуса в её внутренней части может выполняться конической, выпуклой, либо вогнутой. Имеющиеся каналы выполняются с разным сечением прямоугольной формы и размещаются с уклоном, в радиальном направлении, либо криволинейными.

Схема теплового насоса Френетта выглядит следующим образом. Диски нанизываются на вал с определённым зазором между их внешними кромками и внутренней поверхностью статора. При их вращении в зазорах формируется вакуум.

Вращающиеся диски позволяют повысить температуру теплоносителя до значения, существенно превышающего точку кипения. Поэтому жидкость, попадающая в неподвижный цилиндр, мгновенно нагревается и вытесняется в подающую магистраль системы СО (отопления). Из каналов под давлением поступает пар.

Присущая ему реактивная сила вращает диски нашего генератора. Дополнительного питания в указанном случае не нужно.

Решив собрать тепловой насос Френетта своими руками, необходимо понимать, что максимально эффективными являются изделия, имеющие внутренние поверхности выпуклой формы. Самым оптимальным соотношением диаметра статора (внутреннего) и встроенных дисков составляет 1:3.

Значение, до которого разогревается теплоноситель, прямо задаётся количеством оборотов и может составлять:

  • 100 градусов при скоростях вращения дисков порядка 7800 в минуту;
  • Если скорость возрастёт до 9000 об/мин, то теплоноситель превратится в пар (если в качестве последнего выступает вода);
  • При скоростях от 10000 до 12000 об/мин температура теплоносителя может возрасти до 400 градусов;
  • Если повысить скорость вращения до 12500 оборотов, то устройство выйдет на режим самогенерации;
  • При скоростях более 15000 оборотов вода начинает химически разлагаться на кислород и водород.

Рекомендации

Лучшим теплоносителем для подобного устройства является масло (хлопок, либо рапс).
Диски должны заполнять всё пространство внутри статора.

Воду в насосах указанной конструкции использовать не рекомендуется, т.к. выделяющийся пар приведёт к созданию избыточного давления в тепловом контуре.

Обязательно установите на модель термодатчик и заведите на него автоматику включения и выключения.

статьи: (всего 3 , рейтинг: 3,67 из 5) Загрузка…

  • Геотермальный тепловой насосГеотермальный тепловой насос для отопления дома отличается от тепловых насосов своей адаптацией к любым природным явлениям и температурным нагрузкам.
  • Байпас в системе отопления. Что это такое?Байпас рекомендовано устанавливать недалеко от котла отопления, на обратной магистрали. В указанном месте фиксируется минимальная температура перемещаемого теплоносителя
  • Декоративная решетка для радиатора отопленияДекоративные решётки позволяют решить целый ряд вопросов, повышающих эффективность работы отопительных приборов и эстетическое восприятие помещения в целом
  • Насос для теплого водяного полаНасос для тёплого водяного пола имеет достаточно простую конструкцию. Корпус изделия и мотор (вариант, ротор), закреплённый на корпусе, а на валу двигателя установлена крыльчатка

Источник: http://vse-otoplenie.ru/teplovoj-nasos-frenetta-svoimi-rukami

Тепловой насос Френетта своими руками: варианты самоделок + фото и видео

Описание и преимущества: тепловой насос «Френетта»

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:

  1. В корпусе проделывают два отверстия для труб отопления.
  2. По центру корпуса устанавливают стержень с резьбой.
  3. На резьбу навинчивают гайку, ставят диск, навинчивают следующую гайку и т. д.
  4. Монтаж дисков продолжают до заполнения корпуса.
  5. В систему заливают жидкое масло, например, хлопковое.
  6. Корпус закрывают и фиксируют стержень.
  7. К отверстиям подводят трубы радиатора отопления.
  8. К центральному стержню присоединяют электродвигатель, который обеспечивает вращение.
  9. 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.

Источник: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/teplovoy-nasos-frenetta.html

Тепловой насос Френетта своими руками: отзывы, схема

Описание и преимущества: тепловой насос «Френетта»

Сегодня многие хотят сэкономить, получить максимальную выгоду, сделать мир вокруг себя более функциональным и менее затратным — везде и во всем. Делать это нужно, прежде всего, с обустройства собственного дома — устанавливая надежное автономное отопление.

За ним легче следить, его легче регулировать, однако не всегда дешевле устанавливать и обслуживать. Самый дорогой энергоресурс на данный момент – электричество.

Частное отопление его использует реже, а если использует — то экономичнее, поэтому его можно считать выгоднее. И отличным способом, который будет способствовать экономии, является применение теплового насоса Френетта. 

Особенности оборудования

В семидесятые годы в Америке примечательный изобретатель Евгений Френетт показал миру свое создание – тепловой насос Френетта, названный в честь своего открывателя.

Примечателен он в первую очередь тем, что КПД превышает 100%. Некоторые верят и в 700 и 1000 процентов, но скептики, оперирующие физическими законами, не поддерживают их — это, все-таки, преувеличение.

Сфера применения насоса Френетта не ограничивается жилыми помещениями. Его с успехом применяют на производстве.

В свое время этот прибор был очень популярен, поэтому энтузиасты изучали его схему, все больше совершенствуя конструкцию теплового насоса.

Основной принцип все так же не изменился: создатель устройства предлагал простое, но гениальное в своей простоте изобретение. Все основывается на выделении тепла вследствие трения.

Когда он представлял впервые тепловой насос Френетта, схема была такова:

  • Два цилиндра отличного размера: меньший в большем. В небольшом промежутке между ними масло.
  • Малый мотор оборудован с одной стороны вентилятором, с другой – двигателем (электромотор).
  • Внешний корпус подразумевал пазы для воздуха, а оптимизировал работу установки термостат.

Теперь разберемся, как примерно функционировал данный агрегат, который по своей конструкции отличается от большинства привычных и знакомых нам климатических устройств.

За счет вращения малого цилиндра разогревается масло. Вентилятор распространяет теплый воздух в помещении.

Несмотря на то, что эта система называется тепловым насосом, с правильным представлением этого термина машина Френетта совпадает только в роли обогревателя.

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

Многие пытались преображать изобретение, в том числе и сам его создатель. Поэтому можно обнаружить разные виды насоса Френетта.

Конструктивные отличия от вышеописанных нюансов, например, могут быть следующими:

  • Барабан с цилиндрами находится в горизонтальном положении, по центру проходит вал, конец которого выступает наружу. Вентилятора нет, обычно его заменяет радиатор или же теплоноситель подается сразу в систему. Важно обеспечить герметичность установки.
  • Вид из двух барабанов с крыльчаткой между ними. Разогретое масло выбрасывается из крыльчатки в зазор между ротором и корпусом насоса, обеспечивая максимальную производительность.
  • Нестандартный вид насоса Френетта, разработка хабаровских ученых. Масло заменено на воду, основа – грибовидный элемент. Образующийся при нагревании и кипении пар движется по каналам со скоростью до 135 метров в минуту. Эта конструкция способна существовать без подвода энергии извне. Применяют его только в промышленных целях.

Советы по выбору

Купить тепловой насос Френетта советуют чаще для крупных промышленных организаций — так как там нужна большая мощность. Ее обеспечивают высокие температуры, а значит — с установкой работать нужно аккуратно.

Подобная установка для частного дома является решением достаточно редким — в продаже установку найти непросто, ввиду ее конструктивной сложности.

К сожалению, несмотря на столь внушительную эффективность, в качестве бытового отопительного прибора данная установка не прижилась – так что просто пойти в любой магазин климатического оборудования и купить такой обогреватель — нельзя.

И все-таки для дома некоторые умудряются изготавливать тепловые насосы Френетта своими руками.

Сделать это несложно и выгодно – затраты на топливо и элементы будут намного ниже, чем оценочная стоимость выработанной энергии таким устройством.

Некоторые умельцы изготавливают тепловой насос Френетта, отзывы о чем затем нередко выкладывают, делясь собственным мнением:

Евгений, 43 года, Москва:

Собрал у себя такой насос, теперь радуюсь и считаю сэкономленные средства. Электричества потребляет гораздо меньше, чем обычное отопление. С изготовлением, конечно, пришлось потрудиться — все-таки непростая задача.

Сергей, 39 лет, Екатеринбург:

Пытались на заводе собирать, неграмотно рассчитали, в итоге двигатель дал большую нагрузку, чем нужно. Все-таки пришлось убирать, неисправный получился.

Хотя, казалось бы, все сделали правильно и по чертежу, да и народ у нас грамотный — странно даже, что не сработало.

Артем Б., 48 лет, Ростов:

По образованию — инженер, и более десяти лет проработал на предприятии, которое занималось разработкой насосного оборудования для промышленности.

Коллега как-то показал схему и описание насоса Френетта, ну и я загорелся — времени свободного хватает, небольшая дача имеется — там, собственно, и экспериментировал.

Что сказать — толковую информацию искал неожиданно долго — несмотря на то, что в Интернете предостаточно чертежей и видео по теме, но некоторые тонкости все-таки упускаются, внимание уделяется только основной сути.

В результате собрать установку с горем пополам у меня получилось, и работает она очень даже эффективно. Только вот сомневаюсь, что с такой задачей справится обычный человек, не имеющий специфических познаний.

Как собрать?

На практике проще всего изготовить тепловой насос Френетта своими руками без вентилятора и малого цилиндра. Остается масло в качестве теплоносителя.

Внутрь большого цилиндра помещают десяток дисков из металла. Именно они будут вращаться, заменяя малый цилиндр.

К устройству присоединяют радиатор — именно в него и будет поступать масло, охлаждаться, отдавая тепло, и возвращаться в насос. Таким образом, нам понадобятся:

  • Цилиндр;
  • Диски из металла;
  • Закрепительные элементы (гайки);
  • Стержень;
  • Трубы и радиатор;
  • Масло — может быть любое техническое (рапсовое, хлопковое) или минеральное;
  • Моторчик (электрический), вал которого должен быть удлинен.

Так же, как и в оригинальной модели, необходимо обеспечить зазор между большим цилиндром и дисками — для этого заранее вычисляется их диаметр.

Стержень располагается по центру, на него предварительно нанизываются диски, разделенные гайками.

Сверху и снизу проделывают отверстие для трубы, которая выходит на радиатор.

Разогретое в корпусе масло будет выходить через верхнее отверстие, отдавать тепло через радиатор и возвращаться через нижнее для последующего нагрева.

При монтаже стержня нужно установить подшипник в основание – для легкого вращения дисков и снижения силы трения. В противном случае устройство будет работать хуже, а вдобавок — в разы быстрее придет в негодность.

Двигатель подойдет любой необходимой мощности для конкретной установки. Если мы делаем насос Френетта сами, то под рукой может оказаться мотор от старого вентилятора, к примеру — он хорошо впишется в конструкцию.

Для удобства к системе можно добавить термодатчики, которые будут включать/выключать двигатель. Это позволит сделать насос еще более экономным и рациональным в использовании, тем самым автоматизировав управление установкой.

После завершения работ по сборке самой конструкции, следует заполнить установку маслом, после чего подключить рабочий стержень к приводу, а входные и выходные линии по маслу — с линиями, ведущими к радиатору отопления.

Выполнив завершающую проверку правильности сборки — можно пробовать включать установку в работу.

Установка подобного типа может одинаково эффективно применяться как для прогрева здания, так и для отдельной комнаты. На практике выявлено, что целесообразнее всего использовать его, совмещая с системами теплых полов.

Подобное решение позволит получить достаточно эффективный отопительный контур, позволяющий справляться с низкой температурой внутри помещения.

Источник: http://HomeBuild2.ru/nasosy/teplovoy-frenetta.html

Билдико
Добавить комментарий