Как сделать тепловой насос френетта своими руками

Имя Евгения Френетта широко известно не только в научном мире, но еще среди домашних умельцев и самодеятельных изобретателей. Этот ученый придумал, а потом усовершенствовал приспособление, которое может с большой эффективностью обогревать жилые и помещения для производственных нужд.

Руководствуясь его идеями, немало мастеров смогло сделать теплонасос Френетта собственными руками, и даже эффектно его улучшить.

Рабочий принцип устройства

Тем, кто соприкасался с вопросами рентабельного теплоснабжения, наименование “теплонасос” отлично знакомо. Тем более в комбинировании с терминами типа “земля-вода”, “вода-вода”, “вода-воздух” и т.п. Такой тепловой насос с устройством Френетта не имеет почти что ничего общего, помимо разве что наименования и финишного результата в виде тепловой энергии, которую в итоге используют для обогревания.

Теплонасосы, работающие на принципе Карно, более распространены и как рентабельный метод организации теплоснабжения, и как экологично безопасная система. Работа подобного комплекса устройств связана с накоплением низкопотенциальной энергии, имеющейся в природных ресурсах (земле, воде, воздухе), и преобразованием ее в энергию тепла с высоким потенциалом. Открытие Евгения Френетта устроено и работает абсолютно по другому.

Рабочий принцип данного прибора построен на применении тепловой энергии, которая выделяется при трении. В основе конструкции — поверхности из металла, размещенные не близко друг к другу, а на определенном расстоянии. Пространство между ними наполняют жидкостью. Части устройства вращаются по отношению друг к другу при помощи электрического мотора, жидкость, находящаяся в середине корпуса и соприкасающаяся с крутящимися элементами, разогревается.

Полученное тепло можно применять для нагрева теплового носителя. Некоторые источники советуют применять эту жидкость конкретно для системы для отопления. Очень часто к самодельному насосу Френетта присоединяют обыкновенный радиатор. В качестве жидкости для нагревания профессионалы настойчиво советуют применять масло, а не воду.

Во время работы насоса этот тепловой носитель имеет особенность прогреваться слишком сильно. Вода в подобных условиях может просто вскипеть. Горячий пар в закрытом пространстве выполняет лишнее давление, а это в большинстве случаев ведет к разрыву труб или корпуса. Применять масло в подобной ситуации намного безопаснее, потому как его температура кипения намного выше.

тепловой, насос, френетта, насоса Френетта, теплового насоса

Для производства теплонасоса Френетта понадобится мотор, радиатор, несколько труб, стальной дисковый затвор, диски сделанные из стали, пластиковый либо металлический стержень, железный цилиндр и гаечный комплект (+)

Есть мнение, что КПД подобного теплового генератора превосходит 100% и даже может составлять 1000%. С точки зрения физики и математики это не очень правильное заявление. КПД отображает потери энергии, потраченные не на обогрев, а говоря по существу на работу прибора. Скорее замечательные утверждения о неимоверно высоком КПД насоса Френетта отражают его результативность, которая на самом деле поражает.

Расходы электрической энергии на работу прибора ничтожны, а вот кол-во полученного в результате тепла очень ощущаются. Нагрев теплового носителя до подобных же температур при помощи Трубчатого нагревателя, к примеру, "настойчиво попросил" бы намного большего количества электрической энергии, возможно, в десять раз чаще. Бытовой обогревательный прибор при подобном расходе электричества даже не нагрелся бы.

Чего же этими приборами не оснащены все подряд жилые и помещения промышленного типа? Причины бывают разнообразными. Все же вода — весьма простой и удобный тепловой носитель, чем масло. Она не нагревается до подобных больших температур, и убрать результаты протечек воды легче, чем убрать разлитое масло.

Следующая причина может быть в том, что к моменту изобретения насоса Френетта традиционная отопительная система уже существовала и удачно функционировала. Ее снос для замены на тепловые генераторы обошелся бы очень дорого и доставил бы множество неудобств, благодаря этому подобный вариант никто действительно даже не рассматривал. Как говорят, лучшее — недруг хорошего.

Рекомендации по применению прибора

Нужно отметить, что вариации насоса Евгения Френетта с потреблением воды в виде теплоносителя все же имеются. Но в большинстве случаев это большие промышленные модели, которые применяются на специальных фирмах. Работа подобных устройств строго находится под контролем при помощи специализированных приборов. Обеспечить аналогичный параметр безопасности в бытовых условиях как правило невозможно.

тепловой, насос, френетта, насоса Френетта, теплового насоса

Общая схема промышленного теплового генератора, разработанного хабаровскими учеными: 1 — емкость; 2 — входной отрезок трубы; 3 — выходной отрезок трубы; 4 — нагреватель воды; 5 — подшипниковый вал. В виде теплоносителя применяется вода

Самая распространенная версия насоса Френетта, в котором в виде теплоносителя применяется вода, а не масло, данное устройство, разработанное учеными из Хабаровска: Назыровой Натальей Ивановной, Леоновым Михаилом Павловичем и Сярг Александром Васильевичем. В данной грибовидной конструкции вода намерено доводится до кипения и преобразуется в пар.

Потом применяется реактивная сила пара, дабы увеличить скорость перемещения жидкого теплового носителя по каналам насоса до 135 метров за минуту. В результате расходы энергии на перемещение теплового носителя минимальны, а отдача в виде тепловой энергии достаточно высокая. Но подобный аппарат обязан быть исключительно прочным, и его работу следует регулярно контролировать, во избежание аварии.

Что же делать, если с применением насоса Френетта планируется организовать обогрев помещения большого размера или всего дома? Вода — обычный тепловой носитель, большое количество систем отопления рассчитаны собственно на него. Да и заполнение целой системы для отопления подходящим жидким маслом оказаться может делом расходным.

Решается данный вопрос достаточно легко. Необходимо дополнительно построить обыкновенный трубный змеевик, в котором разогретое масло будет обогревать воду, циркулирующую по системе отопления. Определенное количество тепла будет при этом потеряно, но общий эффект остается достаточно ощутимым.

тепловой, насос, френетта, насоса Френетта, теплового насоса

Тепловой насос Френетта можно удачно применять в комбинировании с системами теплого гидравлического пола. Но взамен воды в трубы необходимо залить жидкое масло

Интересной идеей может стать применение насоса Френетта в комбинировании с системой пола с подогревом. Тепловой носитель при этом пускают по узким пластиковым трубам, уложенным в стяжку из бетона. Функционирует такая система отопления также, как и обыкновенный теплый гидравлический пол. Конечно, проект данного типа можно осуществить только в приватизированном доме, потому как для высотных высотных домов позволяется применять только пол с подогревом электрического образца.

Практичный и комфортный метод использования этого прибора — теплоснабжение маленького помещения: гаража, сарая, мастерской и т.п. Насос Френетта дает возможность очень эффективно и быстро решить проблематику индивидуального отопления в подобных местах. Расходы электрической энергии для его работы невелики если сравнивать с получаемым при этом тепловым эффектом, а построить такой аппарат не тяжело из незамысловатых материалов.

Варианты конструкции насоса Френетта

Евгений Френетт не только изобрел приспособление, названное его именем, но и много раз его усовершенствовал, выдумывая все новые, намного лучше варианты прибора. В самом первом насосе, который изобретатель запатентовал во второй половине 70-ых годов двадцатого века, были применены всего лишь два цилиндра: внешний и внутренний. Пустотелый внешний цилиндр был больше диаметром и был в статичном состоянии. Диаметр внутреннего цилиндра при этом был чуть меньше, чем размеры пустоты наружного цилиндра.

тепловой, насос, френетта, насоса Френетта, теплового насоса

Это схема самого первого варианта теплового насоса Френетта. Крутящийся вал размещен в горизонтальном положении, тепловой носитель помещен в узкое пространство между 2-мя рабочими цилиндрами

В получившееся узкое пространство между стенками 2-ух цилиндров изобретатель залил жидкое масло. Конечно, та часть конструкции, в которой находился этот теплоноситель в жидком виде, была тщательно заделана, дабы не позволить протечек масла.

Внутренний цилиндр объединяют с валом электрического двигателя так, чтобы обеспечить его быстрое вращение относительно неподвижного большого цилиндра. На противоположном срезе конструкции был помещен вентилятор с крыльчаткой. В ходе работы масло разогревалось и передавало тепло воздуху, окружающему приспособление. Вентилятор позволял быстро распространить тёплый воздух по всему объему помещения.

Потому как нагревалась данная конструкция довольно, ради комфортного и безопасного применения конструкция была спрятана в защитный корпус. Конечно, в корпусе были выполнены отверстия для воздушной циркуляции. Полезным дополнением к конструкции стал термостатический клапан, благодаря которому работу насоса Френетта можно было автоматизировать до определенной степени.

Главная ось в подобной модели теплонасоса размещена вертикально. Мотор находится внизу, потом установлены вложенные друг в друга цилиндры, а поверх находится вентилятор. Позднее возникла модель с горизонтальным размещением центральной оси.

тепловой, насос, френетта, насоса Френетта, теплового насоса

Модель теплонасоса Френетта с в горизонтальном положении ориентированным крутящимся валом была применена вместе с отопительным радиатором, в середине которого циркулировало нагретое масло

Именно данное устройство первый раз было применено в комбинировании не с вентилятором, а с отопительным радиатором. Мотор помещен с боковой стороны, а роторный вал идет через крутящийся барабан и выходит наружу. В устройстве данного типа вентилятор отсутствует. Тепловой носитель из насоса по трубам передвигается в радиатор. Аналогичным же образом нагретое масло можно вывести и на другой трубный змеевик либо же прямо в отопительные трубы.

Позднее конструкция теплонасоса френетта была значительно изменена. Роторный вал также остался горизонтально, а вот внутренняя часть была изготовлена из 2-ух крутящихся барабанов и помещенной между ними крыльчатки. В виде теплоносителя тут опять применяется жидкое масло.

тепловой, насос, френетта, насоса Френетта, теплового насоса

В данном варианте теплонасоса Френетта два цилидра вращаются рядом, они разделены крыльчаткой особенной конструкции из свехпрочного металла

Во время вращения такой конструкции масло дополнительно нагревается, потому как идет через технологические отверстия, выполненные в крыльчатке, а потом попадает в узкую полость между стенками корпуса насоса и его ротором. Аналогичным образом, результативность насоса Френетта была значительно повышена.

тепловой, насос, френетта, насоса Френетта, теплового насоса

По краешкам крыльчатки для теплонасоса Френетта созданы маленькие отверстия. Тепловой носитель быстро и эффектно нагревается, проходя через них

Однако нужно отметить, что для производства в бытовых условиях данный тип насоса не очень подходит. Для начала потребуется найти достоверные чертежи или высчитать конструкцию собственными силами, а это под силу только опытному инженеру. Потом потребуется найти особенную крыльчатку с дырочками нужного размера. Такой элемент теплонасоса работает при очень высоких нагрузках, благодаря этому он обязан быть выполнен из очень качественных материалов.

Самостоятельное изготовление устройства

Обзор вариантов устройства насоса Френетта позволяет осознать, что принципы его работы с той либо другой долей эффективности используют в конструкциях разного типа и вида. Главная идея остается прошлой: узкое пространство между элементами из металла, наполненное маслом, и вращение при помощи электрического двигателя.

тепловой, насос, френетта, насоса Френетта, теплового насоса

На схеме представлен вариант теплонасоса Френетта, который в большинстве случаев применяется для самостоятельного изготовления устройства. База конструкции — диски из металла, разделенные гайками (+)

В бытовых условиях очень часто делают насос Френетта, который состоит из ряда пластин из металла, разделенных узким просветом. Дабы сделать данное устройство, для начала потребуется найти и приготовить сопутствующие материалы:

  • пустотелый цилиндр из металла;
  • комплект похожих дисков из стали с отверстием по самому центру;
  • комплект гаек высотой 6 мм;
  • стальной стержень с резьбой:
  • элекрический двигатель с длинным валом;
  • подшипник;
  • радиатор;
  • трубы для соединения.

Размеры насоса могут быть меньше либо больше. Но расстояние между дисками следует выдерживать точно — 6 мм. В виде разделителей применяются типовые гайки, а стальной стержень считается центром конструкции. Его толщина должна подходить диаметру гайки. Если стержня с резьбой под рукой не оказалось, ее придется просто нарезать.

тепловой, насос, френетта, насоса Френетта, теплового насоса

Диски из металла для теплового насоса Френетта должны быть немного поменьше диаметра цилиндрического корпуса, дабы обеспечить свободное вращение и борлее хороший нагрев теплового носителя

Понятно, что и отверстие в дисках должно быть таким, дабы их можно было свободно одеть на осевой стержень. Внешний диаметр дисков обязан быть меньше корпуса на пару миллиметров. Если готовых компонентов под рукой не оказалось, диски режут без посторонней помощи из листового металла или поручают данную работу токарю.

тепловой, насос, френетта, насоса Френетта, теплового насоса

Диски сделанные из стали для теплонасоса Френетта можно вырезать в бытовых условиях, если в наличии есть подобающее оборудование

Корпус в форме цилиндра можно выполнить из старой железной емкости подходящей формы либо же сварить из металла. Подойдёт и обрезок широкой трубы из металла. К торцам цилиндра приваривают стенки. Корпус обязан быть непроницаемым, дабы масло не протекало. В нижнем и верхнем срезе корпуса необходимо выполнить добавочные отверстия: для входа и выхода отопительных труб, ведущих к теплообменнику.

Конечно, все места трубные соединения следует загерметизировать. Для соединений с резьбой применяют специализированные уплотнители: ФУМ-ленту, лен и т.п. Если решено применять Поливинилхлоридные трубы, потребуются специализированные соединители и, может быть, паяльный аппарат для установки подобных труб.

Для работы насоса Френетта высокопроизводительный элекрический двигатель не требуется. Подойдёт приспособление, снятое с устаревшей или поломанной домашней техники, к примеру, с простого вентилятора. Основное назначение электрического двигателя — вертеть вал. Слишком быстрое вращение может привести к некорректной работе устройства. Чем быстрее крутится конструкция, тем крепче нагревается тепловой носитель.

тепловой, насос, френетта, насоса Френетта, теплового насоса

Не очень большой мотор для вращения вала теплонасоса Френетта можно снять с испортившейся домашней техники или купить в магазине

Дабы стержень вращался свободно, необходим подходящий подшипник классических размеров. Когда все детали подготовлены, можно начинать сборку устройства. Сначала на низ в середине корпуса устанавливают центральную ось с подшипником. Потом на ось навинчивают разделительную гайку, потом одевают диск, опять — гайку, опять — диск и т.д.

Диски с гайками сменяют до той поры, пока корпус не будет заполнен доверху. Еще на шаге подготовки можно выполнить ориентировочные расчеты по количеству нужных дисков и гаек. Необходимо к толщине гайки (6 мм) добавить толщину диска. Высоту корпуса поделить на данную цифру. Полученное количество даст сведения о необходимом количестве пар “гайка+диск”. Последней устанавливают гайку.

После того, как корпус заполнен этими подвижными элементами, его наполняют жидким маслом. Вид масла не имеет значения, можно взять минеральное, хлопковое, рапсовое или любое другое масло, которое отлично переносит нагрев и не застывает. Потом конструкцию накрывают верхней крышкой и бережно ее варят.

К этому моменту трубы радиатора уже в большинстве случаев присоединены к крышкам. Для комфорта во время дальнейшей установки и обслуживания устройства на трубах можно поставить два запорных крана. Сейчас к валу мотора необходимо подсоединить ось теплонасоса. Систему включают в сеть, выверяют наличие протечек, оценивают рабочей характеристики устройства.

тепловой, насос, френетта, насоса Френетта, теплового насоса

Сделанный собственными руками тепловой насос Френетта можно присоединить к традиционному чугунному или радиатору из биметалла, который гарантирует нужный отопительный эффект

Если все сделано правильно, ось с дисками начнет раскрутиться, разогревая которое находится в середине устройства масло. Горячий тепловой носитель станет передвигаться через отверстие сверху по трубе в отопительный радиатор. Остывшее масло будет возвращаться в корпус теплонасоса по нижней трубе для повторного нагрева.

Дабы автоматизировать работу системы, можно применять специализированное реле с термодатчиком, который фиксирует нагрев корпуса теплонасоса и выключает мотор или включает его если потребуется. Это даст возможность устранить перегрев системы, неполадку электрического двигателя и в общем повысит рабочий ресурс устройства.

Нужное видео по теме

Хороший вариант насоса Френетта представлен в этом материале:

В следующем ролике показан эффективный опыт запуска теплонасоса-самоделки:

К большому сожалению, насос Френетта не отыскал большого признания в области теплоснабжения. Данное устройство промышленного изготовления для домашних потребностей тяжело найти в точках продажи техники для дома. Но немало народных мастеров удачно применяли наработки этого ученого и применили их в собственных жилищах, банях, гаражах и т.п.

Оставить комментарий

Яндекс.Метрика