Frenetta šilumos siurblys: konstrukcija ir veikimo principas + ar galite jį surinkti patys?

Mėgstantys krapštytis visada ras naudos savo jėgoms, kantrybei ir medžiagų švaistymui.Iš praktiškai nemokamų komponentų jie gali lengvai sukurti itin naudingą dalyką kasdieniame gyvenime.

Pavyzdžiui, jie gali savo rankomis pagaminti efektyvų Frenette šilumos siurblį, nieko neišleisdami. Bet jie papildys savo žinias ir įgūdžius, ir tai neįkainojama, tiesa?

Pateikta informacija padės suprasti įrenginio veikimo principą. Su mūsų pagalba galite nuspręsti dėl dizaino ir sužinoti, kaip gaminamas modelis. Aiškios šio tipo šilumos siurblių gamybos instrukcijos suteiks veiksmingą pagalbą nepriklausomiems namų meistrams.

Pateikiame praktines rekomendacijas, kaip gaminti produktyvius naminius gaminius, ir patarimus, kaip valdyti tokią įrangą.

Kaip prietaisas veikia

Tie, kurie yra susidūrę su ekonomiško šildymo klausimais, žino „šilumos siurblio“ pavadinimą. Ypač kartu su tokiais terminais kaip „žemė-vanduo“, "vanduo-vanduo", arba "oras-vanduo" ir taip toliau.

Toks šilumos siurblys praktiškai neturi nieko bendro su Frenette įrenginiu. Be pavadinimo ir galutinio rezultato šiluminės energijos forma, kuri galiausiai naudojama šildymui.

Karno principu veikiantys šilumos siurbliai yra labai populiarūs tiek kaip ekonomiškas šildymo organizavimo būdas, tiek kaip aplinką tausojanti sistema.

Tokio prietaisų komplekso veikimas yra susijęs su mažo potencialo energijos, esančios gamtos ištekliais (žemėje, vandenyje, ore), kaupimu ir jos pavertimu į didelio potencialo šiluminę energiją.

Eugene'o Frenette'o išradimas sukurtas ir veikia visiškai kitaip.

Šio įrenginio veikimo principas pagrįstas šiluminės energijos, kuri išsiskiria trinties metu, naudojimu. Dizainas pagrįstas metaliniais paviršiais, esančiais ne arti vienas kito, bet tam tikru atstumu. Tarpas tarp jų užpildytas skysčiu.

Prietaiso dalys sukasi viena kitos atžvilgiu naudojant elektros variklį, skystis, esantis korpuso viduje ir besiliečiantis su besisukančiais elementais, įkaista.

Gautą šilumą galima panaudoti aušinimo skysčiui šildyti. Kai kurie šaltiniai rekomenduoja šį skystį naudoti tiesiogiai šildymo sistemai. Dažniausiai įprastas radiatorius tvirtinamas prie naminio Frenette siurblio.

Kaip šildymo sistemos aušinimo skystis Ekspertai primygtinai rekomenduoja naudoti aliejų, o ne vandenį.

Siurblio veikimo metu šis skystis linkęs labai stipriai įkaisti. Vanduo tokiomis sąlygomis gali tiesiog užvirti. Karšti garai uždaroje erdvėje sukuria perteklinį slėgį, o tai dažniausiai sukelia vamzdžių ar korpuso plyšimą. Šioje situacijoje daug saugiau naudoti aliejų, nes jo virimo temperatūra yra daug aukštesnė.

Frenette šilumos siurblio gamybai jums reikės variklio, radiatoriaus, kai kurių vamzdžių, plieninio sklendės, plieninių diskų, metalinio arba plastikinio strypo, metalinio cilindro ir veržlių komplekto (+)

Yra nuomonė, kad tokio šilumos generatoriaus efektyvumas viršija 100% ir gali būti net 1000%. Fizikos ir matematikos požiūriu tai nėra visiškai teisingas teiginys.

Efektyvumas atspindi energijos nuostolius, išleidžiamus ne šildymui, o faktiniam įrenginio veikimui. Greičiau fenomenalūs teiginiai apie neįtikėtinai didelį Frenette siurblio efektyvumą atspindi jo efektyvumą, kuris yra tikrai įspūdingas. Energijos sąnaudos įrenginiui eksploatuoti yra nereikšmingos, tačiau dėl to išsiskiriantis šilumos kiekis yra labai pastebimas.

Pavyzdžiui, norint pašildyti aušinimo skystį iki tų pačių temperatūrų naudojant kaitinimo elementą šildymui, reikėtų žymiai daugiau elektros energijos, galbūt dešimtis kartų daugiau. Buitinis šildytuvas net neįkaistų esant tokiam elektros suvartojimo lygiui.

Kodėl ne visose gyvenamosiose ir pramoninėse patalpose įrengti tokie įrenginiai? Priežastys gali būti įvairios.

Pirmiausia, vanduo yra paprastesnis ir patogesnis aušinimo skystis nei aliejus.Jis neįkaista iki tokių aukštų temperatūrų, o vandens nutekėjimo pasekmes pašalinti lengviau nei išvalyti išsiliejusią alyvą.

Antra, tuo metu, kai buvo išrastas Frenette siurblys, centralizuota šildymo sistema jau egzistavo ir sėkmingai veikė. Jį išmontuoti, norint pakeisti šilumos generatoriais, būtų buvę per brangu ir būtų sukėlę daug nepatogumų, todėl niekas rimtai nesvarstė tokios galimybės. Kaip sakoma, geriausias yra gėrio priešas.

Prietaiso naudojimo rekomendacijos

Verta paminėti, kad Eugene Frenette siurblio variantai, naudojant vandenį kaip aušinimo skystį, vis dar egzistuoja. Tačiau dažniausiai tai yra dideli pramoniniai modeliai, naudojami specializuotose įmonėse.

Tokių prietaisų veikimas yra griežtai kontroliuojamas naudojant specialius instrumentus. Užtikrinti panašų saugumo lygį namuose beveik neįmanoma.

Chabarovsko mokslininkų sukurta pramoninio šilumos generatoriaus bendra schema: 1 - talpa; 2 — įleidimo vamzdis; 3 — išleidimo vamzdis; 4 - vandens šildytuvas; 5 - guolio velenas. Vanduo naudojamas kaip aušinimo skystis

Populiariausia Frenette siurblio versija, kurioje kaip aušinimo skystis naudojamas vanduo, o ne aliejus, yra prietaisas, kurį sukūrė Chabarovsko mokslininkai: Natalija Ivanovna Nazyrova, Michailas Pavlovičius Leonovas ir Aleksandras Vasiljevičius Syargas. Šioje grybo formos konstrukcijoje vanduo specialiai užvirinamas ir virsta garais.

Tada garo reaktyvioji jėga naudojama aušinimo skysčio judėjimo siurblio kanalais greičiui padidinti iki 135 m/min. Dėl to aušinimo skysčio judėjimo energijos sąnaudos yra minimalios, o grąža šiluminės energijos pavidalu yra labai didelė.

Tačiau toks agregatas turi būti itin patvarus, o jo veikimas turi būti nuolat stebimas, kad būtų išvengta nelaimingų atsitikimų.

Ką daryti, jei planuojate naudoti Frenette siurblį dideliam kambariui arba visam namui šildyti? Vanduo yra tradicinis aušinimo skystis, dauguma šildymo sistemų yra sukurtos būtent jam. O visos šildymo sistemos užpildymas tinkama skysta alyva gali kainuoti brangiai.

Šią problemą galima išspręsti labai paprastai. Papildomai reikia pastatyti įprastą šilumokaitį, kuriame įkaitinta alyva šildys per šildymo sistemą cirkuliuojantį vandenį. Dalis šilumos bus prarasta, tačiau bendras poveikis išliks gana pastebimas.

Frenette šilumos siurblys gali būti sėkmingai naudojamas kartu su vandens šildomų grindų sistemomis. Tačiau vietoj vandens į vamzdžius reikia pilti skystą aliejų

Įdomi idėja gali būti kartu naudoti Frenette siurblį grindų šildymo sistema. Šiuo atveju aušinimo skystis išleidžiamas siaurais plastikiniais vamzdžiais, paklotais betoniniame lygintuvu.

Ši šildymo sistema veikia taip pat, kaip ir įprastos vandeniu šildomos grindys. Žinoma, tokio tipo projektas gali būti įgyvendintas tik privačiame name, nes daugiaaukščiams namams leidžiama naudotis tik elektra šildomos grindys.

Praktiškas ir patogus būdas naudoti tokį įrenginį – šildyti nedidelę patalpą: garažą, tvartą, dirbtuves ir kt. Frenetta siurblys leidžia efektyviai ir greitai išspręsti autonominio šildymo problemą tokiose vietose.

Energijos sąnaudos jo veikimui yra nedidelės, lyginant su gaunamu šiluminiu efektu, o tokį mazgą nesudėtinga pastatyti iš pačių paprasčiausių medžiagų.

Frenette siurblio dizaino parinktys

Eugene Frenette ne tik išrado jo vardu pavadintą įrenginį, bet ir ne kartą jį tobulino, sugalvodamas naujas, efektyvesnes įrenginio versijas.

Pats pirmasis siurblys, kurį išradėjas užpatentavo 1977 m., naudojo tik du cilindrus:

• išorinis - tuščiaviduris cilindras yra didesnio skersmens ir yra statinės būklės
• interjeras — talpyklos skersmuo yra šiek tiek mažesnis už išorinio cilindro ertmės matmenis.

Į susidariusią siaurą tarpą tarp dviejų cilindrų sienelių išradėjas įpylė skystos alyvos. Žinoma, konstrukcijos dalis, kurioje buvo šis aušinimo skystis, buvo kruopščiai užsandarinta, kad būtų išvengta alyvos nutekėjimo.

Tai yra pačios pirmosios Frenette šilumos siurblio versijos schema. Besisukantis velenas yra horizontaliai, aušinimo skystis dedamas į siaurą tarpą tarp dviejų darbinių cilindrų (+)

Vidinis cilindras yra prijungtas prie elektros variklio veleno taip, kad būtų užtikrintas greitas jo sukimasis stacionaraus didelio cilindro atžvilgiu. Priešingame konstrukcijos gale buvo padėtas ventiliatorius su sparnuote.

Veikimo metu alyva įkaisdavo ir perdavė šilumą prietaisą supančiam orui. Ventiliatorius leido greitai paskirstyti šiltą orą visoje patalpoje.

Kadangi ši konstrukcija gana stipriai įkaito, patogumo ir saugaus naudojimo sumetimais konstrukcija buvo paslėpta apsauginiame dėkle. Žinoma, korpuse buvo padarytos skylės oro cirkuliacijai.

Naudingas konstrukcijos papildymas buvo termostatas, su kuriuo Frenette siurblio veikimas galėjo būti tam tikru mastu automatizuotas.

Centrinė ašis šiame šilumos siurblio modelyje yra vertikaliai. Variklis yra apačioje, tada yra įkišti cilindrai, o viršuje yra ventiliatorius. Vėliau pasirodė modelis su horizontalia centrine ašimi.

Kartu su šildymo radiatoriumi buvo naudojamas Frenette šilumos siurblio modelis su horizontaliai nukreiptu besisukančiu velenu, kurio viduje cirkuliavo įkaitinta alyva (+)

Būtent šis prietaisas pirmą kartą buvo naudojamas kartu ne su ventiliatoriumi, o su šildymo radiatoriumi. Variklis dedamas ant šono, o rotoriaus velenas praeina per besisukantį būgną ir išeina.

Šio tipo įrenginyje nėra ventiliatoriaus. Aušinimo skystis iš siurblio vamzdžiais juda į radiatorių. Panašiu būdu įkaitintą alyvą galima perkelti į kitą šilumokaitį arba tiesiai į šildymo vamzdžius.

Vėliau frenetinio šilumos siurblio konstrukcija buvo gerokai pakeista. Rotoriaus velenas vis dar liko horizontalioje padėtyje, tačiau vidinė dalis buvo sudaryta iš dviejų besisukančių būgnų ir tarp jų įtaisyto sparnuotės. Skysta alyva čia vėl naudojama kaip aušinimo skystis.

Šioje Frenette šilumos siurblio versijoje du cilindrai sukasi vienas šalia kito, juos skiria specialios konstrukcijos sparnuotė, pagaminta iš labai patvaraus metalo (+)

Kai ši konstrukcija sukasi, alyva papildomai įkaista, eidama pro specialias sparnuotėje padarytas skylutes, o tada prasiskverbia į siaurą ertmę tarp siurblio korpuso sienelių ir jo rotoriaus.Taigi Frenette siurblio efektyvumas buvo žymiai padidintas.

Frenette šilumos siurblio sparnuotės kraštuose padarytos nedidelės skylutės. Aušinimo skystis greitai ir efektyviai įkaista, kai praeina pro juos (+)

Tačiau verta paminėti, kad tokio tipo siurbliai nėra labai tinkami gaminti namuose. Pirmiausia turėsite rasti patikimus brėžinius arba patys apskaičiuoti dizainą, o tai padaryti gali tik patyręs inžinierius.

Tuomet reikės susirasti specialų sparnuotę su atitinkamo dydžio skylutėmis. Šis šilumos siurblio elementas veikia esant padidintoms apkrovoms, todėl turi būti pagamintas iš labai patvarių medžiagų.

Savarankiška įrenginio gamyba

Frenette siurblio projektavimo galimybių apžvalga leidžia suprasti, kad jo veikimo principai gali būti naudojami įvairaus efektyvumo laipsniu įvairių tipų ir tipų konstrukcijose. Pagrindinė idėja išlieka ta pati: siaura erdvė tarp metalinių elementų, užpildyta alyva ir sukama elektros varikliu.

Diagramoje parodyta Frenette šilumos siurblio versija, kuri dažniausiai naudojama pačiam įrenginio gamybai. Dizaino pagrindas yra metaliniai diskai, atskirti veržlėmis (+)

Namuose dažniausiai gaminamas Frenette siurblys, susidedantis iš metalinių plokščių, atskirtų siauru tarpu.

Norėdami pagaminti tokį įrenginį, turite paruošti reikiamas medžiagas:

• tuščiaviduris metalinis cilindras;
• identiškų plieninių diskų rinkinys su skyle centre;
• 6 mm aukščio veržlių rinkinys;
• srieginis plieninis strypas:
• elektros variklis su pailgintu velenu;
• guolis;
• Radiatorius;
• jungiamieji vamzdžiai.

Siurblio matmenys gali būti didesni arba mažesni.Bet atstumas tarp diskų turi būti išlaikytas tiksliai - 6 mm. Standartinės veržlės naudojamos kaip tarpinės, o plieninis strypas yra konstrukcijos centras.

Jo storis turi atitikti veržlės skersmenį. Jei po ranka neturite srieginio strypo, tereikia jį nupjauti.

Frenette šilumos siurblio metaliniai diskai turi būti šiek tiek mažesni už cilindrinio korpuso skersmenį, kad būtų užtikrintas laisvas sukimasis ir efektyvesnis aušinimo skysčio šildymas

Akivaizdu, kad diskų skylė turi būti tokia, kad juos būtų galima laisvai uždėti ant ašinio strypo. Išorinis diskų skersmuo turi būti keliais milimetrais mažesnis už korpusą. Jei po ranka nėra paruoštų elementų, diskai iš skardos išpjaunami patys arba darbas patikėtas tekintojui.

Plieninius diskus Frenette šilumos siurbliui galima nupjauti namuose, jei turite tinkamą įrangą

Cilindrinis korpusas gali būti pagamintas iš seno tinkamos konfigūracijos metalinio konteinerio arba suvirintas iš metalo. Taip pat tiks plataus metalinio vamzdžio gabalas.

Sienos yra privirintos prie cilindro galų. Korpusas turi būti sandarus, kad neištekėtų alyva. Viršutiniame ir apatiniame korpuso galuose turėtų būti padarytos papildomos skylės: šildymo vamzdžių, vedančių į radiatorių, įėjimui ir išėjimui.

Žinoma, visos vamzdžių jungtys turi būti sandarios. Srieginėms jungtims naudojami specialūs sandarikliai: FUM juosta, linas ir kt. Jei nuspręsta naudokite polipropileninius vamzdžius, tokiems vamzdžiams montuoti reikės specialių jungiamųjų detalių ir, galbūt, lituoklio.

Norint valdyti Frenette siurblį, nereikia didelio našumo elektros variklio.Tinka nuo seno ar sugedusio buitinio prietaiso išimtas įrenginys, pavyzdžiui, įprastas ventiliatorius.

Pagrindinė elektros variklio paskirtis yra sukti veleną. Dėl pernelyg greito sukimosi prietaisas gali sugesti. Kuo greičiau sukasi konstrukcija, tuo labiau įkaista aušinimo skystis.

Nedidelį variklį Frenette šilumos siurblio velenui sukti galima išimti iš sugedusių buitinių prietaisų arba įsigyti parduotuvėje

Kad strypas laisvai suktųsi, reikia tinkamo standartinių dydžių guolio. Kai visi elementai bus paruošti, galite pradėti montuoti įrenginį. Pirma, apatinėje korpuso dalyje sumontuota centrinė ašis su guoliu. Tada ant ašies prisukama tarpiklio veržlė, tada uždedamas diskas, vėl veržlė, vėl diskas ir t.t.

Diskai su veržlėmis keičiami, kol korpusas užpildomas iki viršaus. Net paruošimo etape galite atlikti išankstinius reikiamų diskų ir veržlių skaičiaus skaičiavimus.

Būtina pridėti disko storį prie veržlės storio (6 mm). Padalinkite kūno aukštį iš šio skaičiaus. Gautas skaičius suteiks informacijos apie reikiamą „veržlės + disko“ porų skaičių. Veržlė sumontuota paskutinė.

Kai korpusas užpildomas šiomis judančiomis dalimis, jis užpildomas skysta alyva. Aliejaus rūšis neturi reikšmės, galima paimti mineralinį, medvilnės, rapsų ar bet kokį kitą gerai šilumą toleruojantį ir nesukietėjusį aliejų. Po to konstrukcija uždengiama viršutiniu dangteliu ir kruopščiai suvirinama.

Šiuo metu radiatorių vamzdžiai dažniausiai jau yra pritvirtinti prie dangtelių. Patogumui tolimesnio įrenginio montavimo ir priežiūros metu ant vamzdžių galima sumontuoti du uždaromuosius vožtuvus. Dabar reikia pritvirtinti šilumos siurblio ašį prie variklio veleno.

Sistema prijungiama prie tinklo, patikrinama, ar nėra nuotėkių, įvertinamos įrenginio veikimo charakteristikos.

Savarankiškai pagamintas Frenette šilumos siurblys gali būti prijungtas prie įprasto ketaus arba bimetalinio radiatoriaus, kuris užtikrins reikiamą šildymo efektą

Jei viskas bus padaryta teisingai, ašis su diskais pradės suktis, šildydama alyvą įrenginio viduje. Karštas aušinimo skystis per viršutinę angą per vamzdį pateks į šildymo radiatorių. Atvėsusi alyva sugrįš į šilumos siurblio korpusą per nuleidžiamąjį vamzdį ir vėl pašildys.

Sistemos darbui automatizuoti galima naudoti specialią relę su temperatūros jutikliu, kuri nustato šilumos siurblio korpuso įkaitimą ir pagal poreikį išjungia variklį arba įjungia. Taip išvengsite sistemos perkaitimo, elektros variklio pažeidimo ir apskritai padidinsite prietaiso tarnavimo laiką.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Įdomi Frenette siurblio versija pateikiama šiame vaizdo įraše:

Deja, Frenette siurblys nebuvo plačiai pripažintas šildymo pramonėje. Tokį pramoninį prietaisą buities reikmėms sunku rasti namų apyvokos prekių parduotuvėse. Tačiau daugelis meistrų sėkmingai panaudojo šio mokslininko pasiekimus ir pritaikė juos savo namuose, pirtyse, garažuose ir kt.

Galbūt jūs esate tas pats „pasidaryk pats“ žmogus, kuriam pavyko įgyvendinti Frenette idėją? Pasidalykite savo patirtimi – palikite komentarus apie straipsnį ir pridėkite savo gaminių nuotraukų. Kontaktų forma yra žemiau.