Los amantes de los retoques siempre encontrarán aplicación en su propia fuerza, paciencia y materiales de desecho. De los componentes casi gratuitos, pueden construir fácilmente algo extremadamente útil en la vida cotidiana.
Por ejemplo, pueden hacer una bomba de calor Frenett efectiva con sus propias manos sin gastar nada. Pero repondrán la reserva de conocimiento y el stock de habilidades, y esto no tiene precio, ¿no es así?
La información proporcionada ayudará a comprender el principio de funcionamiento de la unidad. Con nuestra ayuda, puede determinar el diseño y descubrir cómo se hace el modelo. Las instrucciones claras para la producción de este tipo de bomba de calor ayudarán efectivamente a los artesanos independientes del hogar.
Proporcionamos recomendaciones prácticas para la producción de productos productivos caseros y consejos sobre el funcionamiento de dichos equipos.
El principio de funcionamiento del dispositivo.
Aquellos que entran en contacto con problemas de calefacción rentable, el nombre de "bomba de calor" es bien conocido. Especialmente en combinación con términos como tierra-agua, agua-agua o aire-agua, etc.
Tal bomba de calor con un dispositivo Frenett no tiene prácticamente nada en común. Además del nombre y el resultado final en forma de energía térmica, que finalmente se utiliza para calentar.
Las bombas de calor basadas en Carnot son muy populares tanto como una forma rentable de organizar la calefacción como como un sistema ecológico.
El funcionamiento de un complejo de dispositivos de este tipo está asociado con la acumulación de energía de bajo potencial contenida en los recursos naturales (tierra, agua, aire) y su conversión en energía térmica con un alto potencial.
El invento de Eugene Frenett está organizado y funciona de una manera completamente diferente.
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Foto de
Apariencia de la bomba de calor Frenett
Calentar el dispositivo durante la operación
Los principales componentes estructurales.
Las dimensiones reales de uno de los modelos.
El principio de funcionamiento de este dispositivo se basa en el uso de energía térmica, que se libera durante la fricción. El diseño se basa en superficies metálicas ubicadas no cerca una de la otra, sino a una cierta distancia. El espacio entre ellos está lleno de líquido.
Partes del dispositivo giran una con respecto a la otra utilizando un motor eléctrico, el fluido dentro de la carcasa y en contacto con los elementos rotativos se calienta.
El calor resultante se puede usar para calentar el refrigerante. Algunas fuentes recomiendan usar este fluido directamente para el sistema de calefacción. Muy a menudo, un radiador convencional está conectado a una bomba Frenett casera.
Como refrigerante para el sistema de calefacción, los expertos recomiendan encarecidamente usar aceite, no agua.
Durante el funcionamiento de la bomba, este fluido tiende a calentarse mucho. El agua en tales condiciones simplemente puede hervir. El vapor caliente en un espacio cerrado crea una presión excesiva, y esto generalmente conduce a la ruptura de las tuberías o la carcasa. Usar aceite en esta situación es mucho más seguro, porque su punto de ebullición es mucho más alto.
Para hacer una bomba de calor Frenett, necesitará un motor, un radiador, varias tuberías, una cerradura de disco de acero, discos de acero, una varilla de metal o plástico, un cilindro de metal y un juego de llaves (+)
Existe la opinión de que la eficiencia de un generador de calor de este tipo supera el 100% e incluso puede ser del 1000%. Desde el punto de vista de la física y las matemáticas, esta no es una afirmación completamente correcta.
La eficiencia refleja la pérdida de energía gastada no en calefacción, sino en el funcionamiento real del dispositivo.Más bien, las afirmaciones fenomenales sobre la increíblemente alta eficiencia de la bomba Frenett reflejan su efectividad, lo cual es realmente impresionante. El costo de la electricidad para el funcionamiento del dispositivo es insignificante, pero la cantidad de calor obtenida como resultado es muy notable.
Calentar un refrigerante a las mismas temperaturas con la ayuda de un elemento calefactor para calentar, por ejemplo, requeriría una cantidad mucho mayor de electricidad, posiblemente decenas de veces más. Un calentador doméstico con tal consumo de electricidad ni siquiera se calentaría.
¿Por qué todas las instalaciones residenciales e industriales no están equipadas con tales dispositivos? Las razones pueden ser diferentes.
primeramente, el agua es un medio de transferencia de calor más simple y conveniente que el aceite. No se calienta a temperaturas tan altas, y eliminar los efectos de las fugas de agua es más fácil que eliminar el aceite derramado.
En segundo lugarPara cuando se inventó la bomba Frenett, ya existía un sistema de calefacción centralizado que funcionaba con éxito. Desmontarlo para reemplazarlo con generadores de calor sería demasiado costoso y causaría muchos inconvenientes, por lo que nadie consideró seriamente esta opción. Como dice el refrán, lo mejor es enemigo de lo bueno.
Recomendaciones de uso de instrumentos
Vale la pena señalar que todavía existen variaciones de la bomba Eugene Frenett que usa agua como refrigerante. Pero, por lo general, se trata de grandes modelos industriales que se utilizan en empresas especializadas.
El funcionamiento de dichos dispositivos se controla estrictamente mediante dispositivos especiales. Proporcionar un nivel similar de seguridad en el hogar es casi imposible.
El esquema general de un generador de calor industrial desarrollado por científicos de Khabarovsk: 1 - capacidad; 2 - tubo de entrada; 3 - tubo de salida; 4 - calentador de agua; 5 - eje de rodamiento. El agua se utiliza como portador de calor.
La versión más popular de la bomba Frenett, que utiliza agua en lugar de aceite como portador de calor, es un dispositivo desarrollado por científicos de Khabarovsk: Nazyrova Natalya Ivanovna, Leonov Mikhail Pavlovich y Syarg Alexander Vasilyevich. En esta estructura en forma de hongo, el agua hierve especialmente y se convierte en vapor.
Luego, la fuerza reactiva del vapor se utiliza para aumentar la velocidad de movimiento del líquido refrigerante a lo largo de los canales de la bomba a 135 m / min. Como resultado, los costos de energía para mover el refrigerante son mínimos, y el retorno en forma de energía térmica es muy alto.
Sin embargo, dicho conjunto debe ser excepcionalmente duradero, y su funcionamiento debe ser monitoreado constantemente para evitar un accidente.
¿Qué hacer si con la ayuda de la bomba Frenett se supone que se organiza la calefacción de una habitación grande o de toda la casa? El agua es un portador de calor tradicional; la mayoría de los sistemas de calefacción están diseñados específicamente para ello. Y llenar un sistema de calefacción completo con aceite líquido adecuado puede ser costoso.
Este problema se resuelve de manera muy simple. Es necesario construir adicionalmente un intercambiador de calor convencional en el que el aceite calentado calienta el agua que circula por el sistema de calefacción. Se perderá una cierta cantidad de calor en este caso, pero el efecto general seguirá siendo bastante notable.
La bomba de calor Frenett se puede utilizar con éxito en combinación con sistemas de calefacción por suelo radiante. Pero en lugar de agua, debe verter aceite líquido en las tuberías.
Una idea interesante sería usar una bomba Frenett en combinación con un sistema de piso cálido. Al mismo tiempo, el refrigerante se permite a través de tubos de plástico estrechos colocados en una regla de hormigón.
Tal sistema de calefacción funciona de la misma manera que una calefacción de piso de agua ordinaria. Por supuesto, un proyecto de este tipo solo se puede implementar en una casa privada, ya que solo se permite la calefacción de piso eléctrico de gran altura para edificios de apartamentos de gran altura.
Una forma práctica y conveniente de usar dicho dispositivo es calentar una habitación pequeña: un garaje, un granero, un taller, etc. La bomba Frenett le permite resolver de manera eficiente y rápida el problema de la calefacción autónoma en dichos lugares.
El costo de la electricidad para su funcionamiento es pequeño en comparación con el efecto térmico resultante, y construir dicho agregado no es difícil con los materiales más simples.
Opciones de diseño de la bomba Frenett
Eugene Frenett no solo inventó un dispositivo que lleva su nombre, sino que también lo mejoró repetidamente, con nuevas versiones más eficientes del dispositivo.
En la primera bomba, que el inventor patentó en 1977, solo se usaron dos cilindros:
- exterior - el cilindro hueco tiene un diámetro mayor y está en estado estático
- interior - el diámetro del recipiente es ligeramente más pequeño que las dimensiones de la cavidad del cilindro exterior.
El inventor vertió aceite líquido en el estrecho espacio resultante entre las paredes de dos cilindros. Por supuesto, esa parte de la estructura en la que se encontraba este refrigerante líquido se selló cuidadosamente para evitar fugas de aceite.
Este es un diagrama de la primera versión de la bomba de calor Frenett. El eje giratorio está ubicado horizontalmente, el refrigerante se coloca en un espacio estrecho entre dos cilindros de trabajo (+)
El cilindro interno está conectado al eje del motor de tal manera que asegure su rotación rápida en relación con el cilindro grande estacionario. Se colocó un ventilador con un impulsor en el extremo opuesto de la estructura.
Durante la operación, el aceite se calentó y transfirió calor al aire que rodea el dispositivo. El ventilador le permite difundir rápidamente aire caliente por toda la habitación.
Dado que esta estructura se calentó con bastante fuerza, en aras de un uso conveniente y seguro, la estructura se ocultó en una funda protectora. Por supuesto, se hicieron aberturas en la carcasa para la circulación del aire.
Una adición útil al diseño fue el termostato, con el cual la operación de la bomba Frenett podría automatizarse hasta cierto punto.
El eje central en este modelo de la bomba de calor está ubicado verticalmente. El motor se encuentra debajo, luego se instalan los cilindros anidados entre sí, y en la parte superior está el ventilador. Más tarde, apareció un modelo con un eje central horizontal.
Se utilizó un modelo de bomba de calor Frenett con un eje giratorio orientado horizontalmente junto con un radiador de calefacción, dentro del cual circulaba aceite calentado (+)
Fue un dispositivo de este tipo que se utilizó por primera vez en combinación, no con un ventilador, sino con un radiador de calefacción. El motor se coloca a un lado y el eje del rotor pasa a través de un tambor giratorio y sale.
No hay ventilador en este tipo de dispositivo. El refrigerante de la bomba a través de las tuberías se mueve al radiador. Del mismo modo, el aceite calentado puede descargarse a otro intercambiador de calor o directamente a las tuberías de calefacción.
Más tarde, el diseño de la bomba de calor Fresnett cambió sustancialmente. El eje del rotor todavía permanecía en posición horizontal, pero la parte interna estaba hecha de dos tambores rotativos y un impulsor colocado entre ellos. Aquí, el aceite líquido se usa nuevamente como portador de calor.
En esta versión de la bomba de calor Frenett, dos cilindros giran uno al lado del otro, están separados por un impulsor especialmente diseñado hecho de metal muy duradero (+)
Cuando este diseño gira, el aceite se calienta adicionalmente, a medida que pasa a través de agujeros especiales hechos en el impulsor, y luego penetra en la cavidad estrecha entre las paredes de la carcasa de la bomba y su rotor. Por lo tanto, la eficiencia de la bomba Frenett se mejoró significativamente.
Se hacen pequeños agujeros a lo largo de los bordes del impulsor para la bomba de calor Frenett. El refrigerante se calienta de manera rápida y eficiente, pasando a través de ellos (+)
Sin embargo, vale la pena señalar que este tipo de bomba no es muy adecuada para la fabricación en el hogar. Primero necesita encontrar dibujos confiables o calcular el diseño usted mismo, y solo un ingeniero experimentado puede hacerlo.
Entonces necesita encontrar un impulsor especial con agujeros de un tamaño adecuado. Este elemento de la bomba de calor funciona a altas cargas, por lo que debe estar hecho de materiales muy duraderos.
Dispositivo hecho a sí mismo
Una revisión de las opciones del dispositivo de bomba Frenett nos permite comprender que los principios de su funcionamiento con uno u otro grado de eficiencia pueden usarse en diseños de varios tipos y tipos. La idea básica sigue siendo la misma: un espacio estrecho entre elementos metálicos llenos de aceite y rotación con un motor eléctrico.
El diagrama muestra una variante de la bomba de calor Frenett, que generalmente se usa para la fabricación propia del dispositivo. La base del diseño son discos metálicos separados por tuercas (+)
En casa, una bomba Fresnett se fabrica con mayor frecuencia, que consiste en una serie de placas de metal separadas por un espacio estrecho.
Para hacer un dispositivo de este tipo, debe preparar los materiales necesarios:
- cilindro de metal hueco;
- un conjunto de discos de acero idénticos con un agujero en el centro;
- juego de tuercas de 6 mm de altura;
- varilla roscada de acero:
- motor eléctrico con eje extendido;
- Llevando;
- Radiador;
- Tubos de conexión.
Los tamaños de las bombas pueden ser mayores o menores. Pero la distancia entre los discos debe mantenerse exactamente: 6 mm. Las tuercas estándar se usan como divisores, y la barra de acero es el centro de la estructura.
Su grosor debe corresponder al diámetro de la tuerca. Si no hay una varilla con un hilo a la mano, solo tiene que cortarla.
Los discos metálicos para la bomba de calor Frenett deben ser ligeramente más pequeños que el diámetro del cuerpo cilíndrico para garantizar una rotación libre y un calentamiento más eficiente del refrigerante.
Obviamente, el orificio en los discos debe ser tal que puedan colocarse libremente en el eje axial. El diámetro exterior de los discos debe ser varios milímetros más pequeño que la caja. Si no hay elementos listos para usar, los discos se cortan independientemente de la chapa metálica o se confían este trabajo a un volteador.
Los discos de acero para la bomba de calor Frenett se pueden cortar en casa si hay equipos adecuados disponibles
El cuerpo cilíndrico puede estar hecho de un contenedor de metal viejo de una configuración adecuada o soldado de metal. Cortar un tubo de metal ancho también es adecuado.
Las paredes están soldadas a los extremos del cilindro. La carcasa debe estar apretada para que el aceite no gotee. Deben hacerse agujeros adicionales en los extremos superior e inferior de la carcasa: para entrar y salir de los tubos de calefacción que conducen al radiador.
Por supuesto, todas las juntas de tubería deben estar selladas. Para conexiones roscadas, se utilizan sellos especiales: cinta FUM, lino, etc. Si decide utilizar tubos de polipropileno, necesitará accesorios especiales y, posiblemente, un soldador para montar dichos tubos.
No se necesita un motor eléctrico de alto rendimiento para el funcionamiento de la bomba Fresnett. Es adecuado un dispositivo tomado de un electrodoméstico viejo o roto, como un ventilador convencional.
El objetivo principal del motor eléctrico es girar el eje. La rotación excesivamente rápida puede hacer que el dispositivo no funcione correctamente. Cuanto más rápido gira la estructura, más se calienta el portador de calor.
Un pequeño motor para hacer girar el eje de una bomba de calor Frenett se puede quitar de los electrodomésticos dañados o comprar en una tienda.
Para que el eje gire libremente, necesita un rodamiento adecuado en tamaños estándar. Cuando todos los elementos estén listos, puede comenzar a ensamblar el dispositivo.Primero, un eje central con un rodamiento está montado en la parte inferior dentro de la carcasa. Luego, se atornilla una tuerca espaciadora en el eje, luego se coloca un disco, una tuerca nuevamente, un disco nuevamente, etc.
Los discos con tuercas se alternan hasta que la caja se llena hasta arriba. Incluso en la etapa de preparación, se pueden hacer cálculos preliminares sobre el número de discos y tuercas requeridos.
Es necesario agregar el grosor del disco al grosor de la tuerca (6 mm). La altura del cuerpo dividido por esta figura. El número resultante proporcionará información sobre el número requerido de pares de "tuerca + disco". Instale la tuerca al final.
Después de que la carcasa se llena con estos elementos móviles, se llena con aceite líquido. El tipo de aceite no importa, puede tomar minerales, semillas de algodón, colza o cualquier otro aceite que tolere bien el calor y no se endurezca. Después de eso, la estructura se cubre con una cubierta superior y se prepara suavemente.
En este punto, los tubos del radiador generalmente ya están unidos a las cubiertas. Para mayor comodidad, durante la instalación y el mantenimiento adicionales del dispositivo en las tuberías, se pueden instalar dos llaves de paso. Ahora necesita conectar el eje de la bomba de calor al eje del motor.
El sistema está incluido en la red, verifica si hay fugas, evalúa el rendimiento del dispositivo.
Se puede conectar una bomba de calor Frenett hecha a sí misma a un radiador convencional de hierro fundido o bimetálico, que proporcionará el efecto de calentamiento necesario
Si todo se hace correctamente, el eje con los discos comenzará a girar, calentando el aceite dentro del dispositivo. El portador de calor caliente se moverá a través del orificio superior a través de la tubería hasta el radiador de calefacción. El aceite enfriado regresará al cuerpo de la bomba de calor a través de la tubería inferior para recalentar.
Para automatizar el funcionamiento del sistema, puede usar un relé especial con un sensor de temperatura que detecta el calentamiento de la carcasa de la bomba de calor y apaga el motor o lo enciende según sea necesario. Esto evitará el sobrecalentamiento del sistema, daños en el motor eléctrico y, en general, aumentará la vida útil del dispositivo.
En este video se presenta una versión interesante de la bomba Frenett:
Desafortunadamente, la bomba Frenett no encontró una amplia aceptación en el campo de la calefacción. Tal dispositivo para producción industrial para uso doméstico es difícil de encontrar en tiendas de electrodomésticos. Pero muchos artesanos populares utilizaron con éxito los logros de este científico y los aplicaron en sus hogares, saunas, garajes, etc.
¿Quizás eres tú mismo quien logró darse cuenta de la idea de Frenett? Comparta su experiencia: deje comentarios en el artículo y agregue fotos de sus productos. El formulario de contacto se encuentra a continuación.