Tepelné čerpadlo Frenette: Konstrukce a princip činnosti + mohu si ho postavit sám?

2 Jak vyrobit a nainstalovat tepelné čerpadlo vlastníma rukama?

Tepelné čerpadlo je realizovatelné vlastníma rukama, ale musíte najít dobrý kompresor.

Jako kondenzátor lze použít nádrž z nerezové oceli o přibližném objemu 100 litrů. Výměník tepla lze instalovat do malé nádrže z nerezové oceli nebo do velké nádrže z nerezové oceli.

Tepelné čerpadlo vlastníma rukama - fáze výroby:

1. Pomocí úhelníku nebo držáků ve tvaru písmene L připevníme kompresor na stěnu v místě, kde bude tepelné čerpadlo umístěno.
2. Dále z měděných trubek vyrobíme cívku - omotáme je kolem válce vhodného tvaru. Ujistěte se, že je rozteč vinutí napříč cívkou stejná.
3. Nádrž se rozřízne na dvě části, vloží se do ní cívka a poté se nádrž opět svaří. V nádrži tak vznikne několik závitových vstupů - nahoře a dole - kterými jsou krajní trubky cívky vedeny ven.
4. Jako výparník se používá běžný plastový buben, do kterého se připojí potrubí vnitřního okruhu (nebo jakákoli jiná nádoba o stejném objemu jako nádrž kondenzátoru).
5. K dopravě ohřáté vody se používají obvyklé trubky z PVC.

Doporučuje se obrátit se na odborníka, aby systém naplnil freonem.

Výroba tepelného čerpadla Frenette vlastníma rukama Potřebujeme získat následující materiály:

• Ocelový válec (průměr zvolte podle výkonu čerpadla, které potřebujete pro ohřev: čím větší je pracovní plocha - tím účinnější bude zařízení);
• Ocelové kotouče o průměru 5-10 % menším než průměr válce;
• Elektromotor (zpočátku je nejlepší zvolit pohon s prodlouženou hřídelí, protože na ní budou namontovány kotouče);
• Výměník tepla - jakýkoli technický olej.

Počet otáček, které dokáže motor vyvinout, určuje teplotu, na kterou může čerpadlo Frenette ohřívat vodu pro vytápění vašeho domu nebo bazénu. Aby se voda v chladičích ohřála na 100 stupňů, musí pohon dosahovat 7500-8000 otáček za minutu.

Hřídel pohonné jednotky na ložiskách je uložena v ocelovém válci. Místo, kde hřídel vstupuje do válce, musí být spolehlivě utěsněno, protože přítomnost i těch nejmenších vibrací rychle vyřadí mechanismus z provozu.

Pracovní kotouče jsou namontovány na hřídeli motoru. Potřebnou vzdálenost mezi nimi lze nastavit zašroubováním matice za každým kotoučem. Počet kotoučů se určuje podle délky válce - musí rovnoměrně vyplnit celý objem válce.

Vyvrtejte dva otvory v horní a dolní části válce: horní otvor bude připojen k topným trubkám, do kterých se bude přivádět olej, a spodní otvor bude připojen k vratné trubce, kterou se bude vracet použitý olej z radiátorů.

Celá konstrukce je připevněna ke kovovému rámu. Po sestavení jednotky se láhev naplní olejem, připojí se přípojky topného potrubí a spoje se utěsní.

Tepelné čerpadlo navržené přímo ve firmě

Tepelné čerpadlo Frenette má velmi vysokou účinnost, což znamená, že jej lze efektivně použít ve všech topných systémech. Lze jej použít k vytápění všech domácností, garáží a obytných budov. Kromě toho je díky svým kompaktním rozměrům vynikající volbou pro vytápění bazénu nebo podlahového vytápění.

Nezapomeňte však, že při ohřevu bazénů a jiných velkých vodních nádrží potřebujete čerpadlo s dostatečným výkonem, jinak jej budete používat nevhodně a nedosáhnete požadovaných výsledků.

2.1 Instalace tepelného čerpadla

Instalace tepelných čerpadel závisí především na způsobu umístění vnějšího okruhu.

1. Geotermální tepelná čerpadla. Při vertikální instalaci se vytvoří 50 až 100 metrů hluboký vrt, do kterého se spustí speciální sonda. Při vodorovné pokládce se provede stejně dlouhý výkop nebo výkop, ve kterém se trubky položí rovnoběžně vedle sebe. Trubky jsou uloženy v zemi do hloubky jeden a půl metru.
2. Čerpadla voda-voda: Vnější okruh je položen na dně jezírka a vede ven k tepelnému čerpadlu.
3. Vzduch-voda: Jednotka s vnějším okruhem potrubí je namontována na střeše nebo na stěně budovy (vzhledově obtížně rozeznatelná od vnějšího klimatizačního boxu) a je napojena na tepelné čerpadlo uvnitř místnosti.

Jak vyrobit tepelné čerpadlo Frenette vlastníma rukama

Klasická konstrukce systému zahrnuje rotor a stator (válce různých velikostí). V moderních modifikacích jsou nahrazeny ocelovými kotouči. V klasickém schématu je také ventilátor s pádly. Směřuje teplý vzduch do vytápěné místnosti. Díky výměně rotoru a statoru za ocelové disky není potřeba ventilátor. Nelze ji označit za zvlášť účinnou součást konstrukce, navíc vytváří hluk.

Jako teplonosná kapalina by se měl používat přírodní olej. Je tepelně stabilní a odolný vůči oxidaci. Tento olej není toxický a nevypouští žádné škodlivé plyny. Další užitečný tip: vybavte jednotku teplotním čidlem, aby se mohla samostatně zapínat a vypínat. A abyste ušetřili za vlastní montáž a nemuseli kupovat nový napájecí prvek, použijte elektromotor ze starých spotřebičů.

Nářadí a stavebnice pro výrobu vlastního čerpadla

K sestavení budete potřebovat:

• válec;
• elektromotor s prodlouženou hřídelí;
• potrubí a radiátory topného systému;
• napájecí kabel, těsnění, ucpávky, matice, konektory;
• ocelové kotouče (jejich průměr musí být menší než průměr válce).

Důležité vědět: účinnost instalace závisí na počtu ocelových kotoučů. Čím více jich máte, tím vyšší je efektivita.

Montáž krok za krokem:

1. Vložte hřídel motoru do válce. Všechny díly utěsněte a utěsněte.
2. Nasaďte kotouče na hřídel a upevněte je maticemi. Čím dále od stěn válce kotouče namontujete, tím vyšší bude účinnost spotřebiče.
3. V horní části konstrukce udělejte dva otvory. První dodává topné médium a druhý olej z topného systému.
4. Připojte trubky k válci a kabel k elektromotoru. Do válce nalijte olej.
5. Zkontrolujte, zda spotřebič netěsní. Pokud zjistíte netěsnosti, opravte je pomocí gumových těsnění nebo jiných těsnění.

Před použitím jednotky v topném systému vypočítejte její účinnost, která je přímo závislá na účinnosti. V opačném případě bude teplo buď nedostatečné, nebo naopak. Pak budete muset čerpadlo neustále zapínat a vypínat. I v tomto případě však existuje řešení - instalace teplotního čidla. Čerpadlo se díky němu může regulovat samo bez vašeho zásahu.

V čem se liší?

Ruční ohřívač má několik výhod:

• šetří palivo;
• Na přání lze navrhnout libovolnou velikost sporáku, která se nejlépe hodí do místnosti;
• snadná přeprava;
• Snadné použití;
• Vlhkou troubu lze použít k vaření. Za tímto účelem se při stavbě nainstaluje na boční stěnu ohřívače trubka.

Při výrobě odkapávacího ohřívače vlastníma rukama dodržujte pravidla požární bezpečnosti:

• Spotřebič musí být umístěn v místnosti bez průvanu;
• Udržujte hořlavé předměty mimo ohřívač, nejlépe v jeho bezprostřední blízkosti (asi půl metru);
• K hašení nebo chlazení ohřívače nepoužívejte vodu.

Materiály potřebné pro stavbu ohřívače:

• Plechy;
• měděné trubky;
• odbočka;
• gumová hadice;
• plynové lahve;
• Kašlu na to;
• Lékařský hořák.

Hlavními užitečnými nástroji jsou svářečka, vrtačka a svěrka.

Použití staré lednice

Konstrukce tepelného čerpadla z chladničky

Chcete-li tedy sestavit topný systém ve venkovském domě, musíte mít tepelné čerpadlo.

Dnes nejsou tyto jednotky levné, což je způsobeno vysokými technickými vlastnostmi a pracností jejich montáže. Pokud však chcete, můžete tepelné čerpadlo sestavit vlastníma rukama.

Jednoduché tepelné čerpadlo lze zkonstruovat z domácí chladničky. Zvláštností této techniky je, že má dvě hlavní součásti tepelného čerpadla - kondenzátor a kompresor. Umožní výrazně urychlit montáž tepelného čerpadla rukama.

Montáž čerpadla ze staré chladničky se provádí následujícím způsobem:

Montáž kondenzátoru. Prvek je vyroben ve tvaru cívky. U chladniček se nejčastěji instaluje vzadu. Tato známá mřížka je kondenzátor, kterým se odvádí teplo z chladiva.
Kondenzátor je umístěn v nádrži, která je velmi odolná a odolává vysokým teplotám. Aby nedošlo k poškození cívky při instalaci, doporučují odborníci nádobu rozříznout a kondenzátor instalovat do ní. Nádoba se pak svaří dohromady.
Poté se k nádrži připojí kompresor. Je téměř nemožné vyrobit jednotku doma. Proto je lepší vzít ji ze staré lednice.

Další nejlepší věcí je zajistit, aby byl v dobrém stavu.
Jako výparník lze použít běžný plastový sud.
Jakmile jsou všechny prvky systému připraveny, jsou vzájemně propojeny. K připojení jednotky k topnému systému se používají plastové trubky. Tepelné čerpadlo můžete sestavit ze staré domácí chladničky tímto způsobem.

Pokud je nutné do systému napumpovat freon, je třeba k tomu zavolat řemeslníka. Tyto práce lze provádět pouze se speciálním vybavením.

Tímto způsobem lze tepelné čerpadlo vyrobit ze staré domácí chladničky. Pokud je nutné do systému napumpovat freon, je třeba přivolat odborníka. Takové práce lze provádět pouze se speciálním vybavením.

Upozornění: Tepelná čerpadla z chladniček se často používají k vytápění malých místností a obytných budov. Může to být garáž nebo malá kůlna.

První potrubí nasává vzduch do mrazničky a druhé vzduch odvádí. Dochází k fyzikálním procesům, které způsobují zahřívání kondenzátoru.

Možná vás bude zajímat také článek o tom, jak si vlastnoručně vyrobit tepelné čerpadlo Frenette.

Zde si můžete přečíst o tepelných čerpadlech Igor Savostianov Henk System.

Jak zařízení funguje

Ti, kteří přišli do styku s úsporným vytápěním, znají název "tepelné čerpadlo". Zejména ve spojení s výrazy jako "podzemní voda", "voda-voda" nebo "vzduch-voda" atd.

Takové tepelné čerpadlo nemá se zařízením Frenette prakticky nic společného. Kromě názvu a konečného výsledku v podobě tepelné energie, která se nakonec využívá k vytápění.

Tepelná čerpadla pracující na Carnotově principu jsou velmi oblíbená jako úsporný způsob organizace vytápění a jako systém šetrný k životnímu prostředí.

Činnost tohoto komplexu zařízení je spojena s akumulací nízkopotenciální energie obsažené v přírodních zdrojích (země, voda, vzduch) a její přeměnou na tepelnou energii s vysokým potenciálem.

Vynález Eugena Frenetta je navržen a funguje zcela odlišným způsobem.

Systém výroby tepla vyvinutý společností Frenette nelze jednoznačně označit za tepelné čerpadlo. Z hlediska konstrukce a technologie se jedná o ohřívač Jednotka nevyužívá ke svému provozu žádnou geo- ani solární energii. Teplonosný olej v něm je ohříván třecí silou, kterou vytvářejí rotující kovové disky. Pracovním orgánem čerpadla je olejem naplněný válec, uvnitř kterého se nachází osa otáčení. Jedná se o ocelovou tyč s paralelními disky každých 6 cm. Odstředivá síla tlačí ohřívané médium do cívky připojené k jednotce. Ohřátá tepelná kapalina vystupuje z jednotky v nejvyšším bodě přípojky. Chlazené médium proudí zespodu zpět do spirályFrenetové tepelné čerpadloFrenetové tepelné čerpadlo se zahřívá za provozuHlavní konstrukční prvkyZákladní rozměry modelu.

Princip činnosti tohoto zařízení je založen na využití tepelné energie, která se uvolňuje třením. Konstrukce je založena na kovových plochách, které nejsou těsně za sebou, ale v určité vzdálenosti od sebe. Prostor mezi nimi je vyplněn kapalinou.

Jednotlivé části se vůči sobě otáčejí pomocí elektromotoru, kapalina uvnitř pláště a v kontaktu s rotujícími prvky se zahřívá.

Vzniklé teplo lze využít k ohřevu teplonosné kapaliny. Některé zdroje doporučují používat tuto kapalinu přímo pro topný systém. Nejčastěji je k domácímu čerpadlu Frenette připojen běžný radiátor.

Odborníci důrazně doporučují používat jako topnou kapalinu spíše olej než vodu.

Během provozu čerpadla má tato kapalina tendenci se velmi silně zahřívat. Za těchto podmínek může voda vřít. Horká pára v uzavřeném prostoru vytváří nadměrný tlak, který obvykle vede k prasknutí potrubí nebo těla. V této situaci je mnohem bezpečnější použít olej, protože jeho bod varu je mnohem vyšší.

Tepelné čerpadlo Frenette vyžaduje motor, radiátor, několik trubek, ocelové diskové hradítko, ocelové disky, kovovou nebo plastovou tyč, kovový válec a sadu klíčů (+).

Panuje přesvědčení, že takový generátor tepla má účinnost přes 100 % a může dosahovat i 1000 %. Z hlediska fyziky a matematiky to není správné tvrzení.

Účinnost odráží ztráty energie vynaložené nikoli na vytápění, ale na vlastní provoz spotřebiče. Fenomenální tvrzení o neuvěřitelně vysoké účinnosti čerpadla Frenette odrážejí spíše jeho účinnost, která je skutečně působivá. Náklady na energii na provoz jednotky jsou zanedbatelné, ale množství vyprodukovaného tepla je poměrně citelné.

Ohřev teplonosného média na stejnou teplotu například pomocí topného tělesa pro vytápění by vyžadoval podstatně více elektrické energie, možná až desetkrát více. Domácí topení s takovým množstvím elektřiny by se ani neohřálo.

Proč nejsou všechny domácnosti a podniky vybaveny takovými přístroji? Důvody mohou být různé.

Za prvé, voda je jednodušší a vhodnější nosič tepla než olej. Nezahřívá se na tak vysoké teploty a úniky vody se odstraňují snadněji než úniky oleje.

Za druhé, v době, kdy bylo vynalezeno čerpadlo Frenette, byl již zaveden a úspěšně fungoval systém centrálního vytápění. Její odstranění a nahrazení tepelnými generátory by bylo příliš nákladné a nepohodlné, takže o této možnosti nikdo vážně neuvažoval. Jak se říká, nejlepší je nepřítelem dobrého.

Izolace generátoru

Schéma připojení ohřívače k topnému systému.

Prvním krokem je zhotovení tepelně izolačního pláště. Vezměte si plech z pozinkovaného plechu nebo tenkého hliníku. Pokud vyrábíte kryt ze dvou polovin, vystřihněte z něj dva obdélníky. Nebo jeden obdélník, ale s předpokladem, že se do něj po zhotovení zcela vejde Potapovův vírový generátor tepla, který jste sestavili vlastníma rukama.

Nejlepší je ohýbat plech na trubce o velkém průměru nebo použít příčník. Položte na něj rozříznutý list a rukou na něj přitiskněte dřevěnou tyč. Druhou rukou přitiskněte plech tak, aby se po celé délce vytvořil mírný ohyb. Zatlačte plechovku o kousek dál a operaci opakujte. Takto postupujte, dokud nezískáte válec.

1. Válec spojte pomocí zámku, který používají klempíři na okapy.
2. Zhotovte kryty skříně a zajistěte v nich otvory pro připojení generátoru.
3. Izolační materiál omotejte kolem jednotky. K upevnění izolace použijte drát nebo tenké proužky cínu.
4. Vložte jednotku do skříně a uzavřete ji kryty.

Existuje ještě jeden způsob, jak zvýšit produkci tepla: k tomu je třeba zjistit, jak funguje Potapovův vírový generátor, jehož účinnost se může blížit 100 % nebo vyšší (neexistuje shoda v tom, proč tomu tak je).

Při průchodu vody tryskou nebo tryskou se na výstupu vytváří silný proud, který dopadá na opačný konec zařízení. Víří a třením molekul dochází k zahřívání. To znamená, že umístěním další bariéry do středu tohoto proudu lze zvýšit míchání kapaliny v jednotce.

Článek na téma: Montáž oken v rámovém domě: Jak to udělat správně?

Jakmile zjistíte, jak to funguje, můžete začít budovat další vylepšení. Jedná se o vírový tlumič vyrobený z podélných desek uspořádaných uvnitř dvou prstenců ve tvaru stabilizátoru letecké pumy.

Schéma stacionárního generátoru tepla.

Nářadí: svářečka, úhlová bruska.

Materiály: plech nebo pásové železo, silnostěnné trubky.

Z trubky o průměru menším, než má Potapovův vírový generátor tepla, vyrobte dva kruhy o šířce 4-5 cm. Z kovového pásu nastříhejte stejné proužky. Jejich délka by měla odpovídat čtvrtině délky samotného těla tepelného generátoru. Šířku zvolte tak, aby po montáži zůstal uvnitř volný otvor.

1. Upevněte desku do svěráku. Kroužky zavěste na jednu a druhou stranu desky. Přivařte k nim desku.
2. Vyjměte obrobek ze svorky a otočte jej o 180 stupňů. Vložte desku do kroužků a upevněte ji do svorky tak, aby desky směřovaly k sobě. Tímto způsobem připevněte 6 desek ve stejných vzdálenostech.
3. Sestavte vírový generátor tepla vložením popsaného zařízení před trysku.

Tento produkt je pravděpodobně možné dále vylepšit. Například místo paralelních desek použijte ocelový drát a stočte jej do vzduchové koule. Nebo do desek udělat otvory různých průměrů. O tomto vylepšení není nikde zmínka, ale to neznamená, že byste ho neměli provádět.

Tepelné čerpadlo Frenette vlastníma rukama, návod k montáži

Samočinná montáž

Nejpraktičtější je určitým způsobem považován model zařízení Frenetta bez chladiče a vnitřního typu válce. Uvnitř takové jednotky se otáčí některé kotouče a teplonosným médiem je olej. Jakmile se olej dostane do chladiče, projde procesem chlazení a opět se vrátí do systému.

Proces přípravy montáže topného systému.

Mezi stěnou tělesa a rotující částí musí být malá mezera.

Proto je důležité, aby byl mezi průměry kovových kotoučů a válce malý rozdíl.

Počet kotoučů závisí na velikosti jednotky a také na počtu matic, které jsou obvykle šest milimetrů vysoké.

Co se týče tepelné kapaliny, je nejlepší používat přímo kapalný olej. Proč? Teplotní chování oleje je vyšší. Kromě toho je zde tlak, který způsobuje voda. Výsledkem by mohlo být poškození tohoto typu konstrukce, které by bylo velmi nepřijatelné.

Ložisko bude nutné pro montážní práce

Elektromotor může být libovolný typ, který dokáže dosáhnout požadovaného počtu otáček, například ze starého ventilátoru.

Jak zlepšit výkon sestavené jednotky?

Doporučuje se používat funkci automatického zapnutí/vypnutí motoru, která je řízena pomocí teplotních čidel připevněných na krytu. V tomto případě bude použití poměrně pohodlné a úsporné.

Kde tento typ čerpadla použít

Tento typ jednotky je vhodný pro vytápění malých místností, např. pokoje. K vytápění domu je lze použít společně s podlahovým vytápěním. Rozdíl spočívá v tom, že kapalina cirkuluje přímo trubkami v potěru. Takový systém je regulován samotným teplotním čidlem, které je namontováno na těle přístroje.