Тепловой насос Френетта своими руками

Проект Заряд

Автономное энергоснабжение. Свободная и альтернативная энергия будущего. Бестопливные генераторы и "вечные двигатели" в каждый дом!

Тепловой насос Френетта. А если крутить быстрее?

Тепловой насос Френетта

В кругу СЕ сообщества тепловой насос Френетта является достаточно популярным устройством в силу своей простоты и КПД выше 1000%. Но мало кто знает, что сюрпризы и «чудеса», которые способно преподнести данное устройство, совсем не заканчиваются на его чрезвычайно высоком КПД, а пожалуй только начинаются!

Для тех, кто только начинает интересоваться темой свободной и альтернативной энергии, а также для тех, кто по каким-то причинам не успел познакомиться с данным устройством. Напомним, что в конце семидесятых годов прошлого века, американский изобретатель Евгений Френитт (Eugene Frenette) изобрел, собрал рабочий образец и запатентовал тепловой насос с КПД приблизительно равным 1000%. То есть данное устройство вырабатывало в десять раз больше тепла, чем потребляло электроэнергии.

В основе насоса Френетта лежат два цилиндра. Один из цилиндров большего диаметра внутри полый и служит статором, в него вставляется второй цилиндр, который является ротором. Нагрев залитого в большой цилиндр масла происходит за счет вращения цилиндра ротора. На валу, посредством которого приводится в движение ротор, также закреплен лопастной вентилятор, который за счет интенсивной циркуляции воздуха, обеспечивает отток тепла с внешнего цилиндра и нагревание помещения.

Первый тепловой насос Френетта

Впоследствие изобретатель неоднократно усовершенствовал и модернизировал конструкцию своего теплового насоса. На сегодняшний день известно более десяти различных моделей различающихся между собой конструктивными особенностями, но имеющие неизменный принцип нагрева жидкости, за счет вращения в ней, каких либо деталей. Представим Вашему вниманию наиболее удачную на наш взгляд модификацию теплового насоса Френнета, в основе которой лежит все тот же внешний полый цилиндр, в который также заливается масло, но вращаются в нем плоские, тонкие стальные диски в количестве восьми или более штук. Повышение эффективности в данном устройстве достигнутоза счет того, что масло циркулирует по замкнутой системе, состоящей из самого цилиндра, соединительных трубок и внешнего радиатора, который и является основным теплообменником в данной конструкции.

Самый простой насос Френетта

Хотя данная конструкция практически не содержит в себе скрытых нюансов, секретов и недоговорок автора и имеет очень простую для повторения в домашних условиях конструкцию, повального реплицирования ее мы увы пока не наблюдаем. Приведем Вашему вниманию некоторые из немногочисленных, доступных репликаций:

Также есть удачные репликации и среди зарубежных исследователей.

Также Вы без особого труда, при желании сможете найти еще несколько видеороликов показывающих удачные репликации насоса Френетта.

Серьезную работу над исследованием свойств данного устройства провели несколько российских ученых из Хабаровска. Назырова Наталья Ивановна, Сярг Александр Васильевич и Леонов Михаил Павлович. Предлагаемая ими конструкция выглядит следующим образом:

Универсальная генерирующая установка состоит из емкости 1 (фиг. 1), содержащей входной патрубок 2 для подачи холодной воды, выходного патрубка 3 для отвода, по необходимости, горячей воды, пара, кислорода и водорода, водонагревателя 4, опирающегося на подшипниковый узел 5 и приводящегося в высокооборотное вращение.

Водонагреватель 3 (фиг. 2) состоит из корпуса 6 и дисков 7 переменного диаметра, закрепленных гайкой 8 на валу 9.

Корпус 6 может иметь выгнутую (фиг. 2), коническую (фиг. 3а) или вогнутую (фиг. 3б) внутреннюю поверхность, на которой выполнены каналы 10 прямоугольного или квадратного сечения. Каналы 10 могут располагаться радиально (фиг. 4а), с наклоном (фиг. 4б) или криволинейно (фиг. 4в).

Конструкция дисков 7 предусматривает при установке их на вал 9 создание полостей 11, в которых при вращении водонагревателя 3 образуется вакуум при сбросе воды через круговые выходы 12 в каналы 10 корпуса 6.

Вал 9 (фиг. 2) имеет в верхней части полость 13 с диаметром «д», в нижней части которой выполнены отверстия 14, совпадающие числом и расположением с каналами 10 корпуса 6 при установке и закреплении последнего на вал 9.

Универсальная генерирующая установка работает следующим образом. При высокооборотном вращении водонагревателя 3 холодная вода, поступая через входной патрубок 2 в полость 13 вала 9, под действием центробежной силы с большой скоростью и под большим давлением выходит как из полости 13 вала 9 через отверстия 14 по каналам 10 в емкость 1, так и из полостей 11 через выходы 12 в каналы 10, при этом в полостях 11 образуется вакуум.

В моменты прохождения воды по каналам 10 через участки, сопрягаемые с выходами 12, со скоростью 80 — 95 метров в секунду на границах зон высокого давления и вакуума согласно известному явлению, имеющему место при адиабатических процессах, локальная температура в приграничных областях зон достигает 10 000 o С и выше, что приводит к разогреву воды к моменту выхода ее из каналов 10 в емкость 1 до 100 o С. При увеличении скорости прохождения воды по каналам 10 от 95 до 110 метров в секунду вода полностью превращается в пар. В интервале скоростей прохождения пара по каналам 10 от 110 до 165 метров в секунду происходит его разогрев до 400 o С. При прохождении пара по каналам 10 со скоростью более 165 метров в секунду происходит разложение молекул воды на кислород и водород с большим поглощением тепла и понижением температуры водорода и кислорода на выходе из каналов 10 до минус 60 o С и ниже.

При движении воды по каналам 10 со скоростью 135 метров в секунду и более за счет реактивной силы, создаваемой паром, выходящим из каналов 10, расположенных с наклоном (фиг. 4б) или криволинейно (фиг. 4в), создается устойчивый режим самогенерации универсальной генерирующей установки, что обеспечивает ее работу без внешнего источника питания.

Из емкости 1, по необходимости, горячая вода, пар или кислород и водород через выходной патрубок 3 поступают соответственно в системы горячего водоснабжения, отопления, пароснабжения, аккумуляции холода или сбора кислорода и водорода.

Наиболее эффективно универсальная генерирующая установка работает при выгнутой форме внутренней поверхности корпуса 6 при отношении максимального диаметра «Д» диска 7 (фиг. 2) к диаметру «д» полости вала 9 как 3:1, при отношении максимального диаметра «Д» диска 7 (фиг. 2) к высоте «Н» как 3:1, при пяти дисках 7, образующих четыре вакуумных зоны 11 с четырьмя круговыми выходами 12 в криволинейные каналы 10 прямоугольного сечения высотой 1,4 миллиметра и шириной 2 миллиметра.

Компоновка универсальной генерирующей установки может быть как горизонтальной, так и вертикальной, с верхним или нижним расположением привода, с установкой на одной или на двух подшипниковых опорах.

Создаваемое водонагревателем избыточное давление воды в емкости 1 позволяет универсальной генерирующей установке выполнять функции циркуляционного насоса.

Ну а теперь приведем некоторые наблюдения:

В соответствии с сущностью изобретения изготавливается универсальная генерирующая установка с числом оборотов до 13000 об/мин. При этом водонагреватель включает в себя: корпус с выгнутой поверхностью нижней стороны и высотой «Н» — 70 мм, с криволинейным расположением каналов в количестве 73 шт., имеющих прямоугольное сечение высотой 1,4 мм и шириной 2,0 мм; 5 дисков с максимальным диаметром нижнего диска «Д» — 210 мм, образующих четыре вакуумные зоны с четырьмя круговыми выходами в каналы; вала с диаметром «д» полости вала — 70 мм. Ожидаемые расчетные параметры изготавливаемой универсальной генерирующей установки:

При 7600 — 8000 оборотах в минуту происходит нагрев воды до 100 o С;

При 8000-10000 оборотах в минуту происходит нагрев воды с парообразованием, 100 o С и выше;

При 10000-13000 оборотах в минуту происходит парообразование с температурой пара до 400 o С;

При 12500 оборотах в минуту устанавливается режим самогенерации.

При 15000 и выше оборотах в минуту происходит разложение воды на кислород и водород с температурой минус 60 o С и ниже.

Увлеклись сборкой насоса Френетта и совсем забыли про учебу, не смотря на то, что скоро сессия? Не беда, Вас спасет диплом на заказ! Проффессионалы своего дела сделают быстро и качественно, все то, что не успели сделать Вы.

Тепловой насос Френетта — принцип работы и возможность самостоятельного изготовления

Стремление вложить поменьше и получить побольше всегда было сильно в нашем народе. Не обошла стороной эта особенность и такую практичную область, как эффективное теплоснабжение. Множество альтернативных установок было изобретено, но лишь единицы нашли реальное применение. В последние несколько лет активно обсуждается конструкция американского изобретателя Eugene Frenette, который в 1977 оформил патент на тепловой насос.

Как утверждают многие интернет-издания, КПД этой чудо машины может достигать 1000%, но так ли это в действительности? Прежде, чем опровергнуть или доказать это, необходимо разобраться в особенностях конструкции теплового насоса Френетта.

Конструкция и принцип работы

FrenetteСогласно информации из патента № US 4143639 A, выданного 22 августа 1977, в основе работы тепловой установки лежит практическое применение повышения температуры жидкости при ее интенсивном движении.

Конструкция состоит из 2-х цилиндров, установленных друг в друга. Меньший из них находится на валу, который проходит через всю конструкцию и имеет привод к двигателю. Он также заполнен маслом, которое при вращении нагревается о стенки цилиндра. С помощью конвекции воздуха, проходящего через прослойку между цилиндрами передается тепловая энергия. Вентилятор обеспечивает быстрый отток нагретых воздушных масс в помещение.

Frenette-2Судя по сообщениям в прессе, изобретатель неоднократно совершенствовал свою конструкцию. Самый распространенный и известный вариант показан на рисунке.

В новой конструкции был убран вентилятор и внутренний цилиндр. Вместо него на ось установлены стальные диски, которые многократно увеличивают площадь контакта с жидкостью.

Путем вращения достигается эффект нагрева масла, которое из-за возникшего вихревого потока начинает поступать в верхний патрубок и дальше по системе отопления.

Основные элементы эффективности работы данной системы:

  • Закрытая циркуляция теплоносителя.
  • Отсутствие теплообменника как такового.
  • Энергия нагрева превышает в 10 раз мощность приводного двигателя, т.е. КПД – 1000%.

Frenette-3В качестве доказательства приводится совместная работа хабаровских ученых, которые долгие годы совершенствовали конструкцию теплового насоса Френетта.

В качестве основной емкости взята коническая конструкция, внутри которой располагаются диски. При их вращении жидкость начинает стремительное передвижение через отверстия, в результате чего создаются вакуумные зоны. Причем значение температуры в локальных граничных областях может достигать 10000°С.

В зависимости от скорости вращения, жидкость может переходить в следующие состояния:

Описание состоянии жидкости

Читайте также  Люк под плитку своими руками

Звучит очень заманчиво. Тем более, что в сети Интернет можно найти как минимум 1 видеоролик, демонстрирующий рабочую модель теплового насоса Френетта, сделанного своими руками (смотрите в конце статьи).

Факты

При более тщательном анализе предложенных схем возникает целый ряд вопросов, на которые ответа найти невозможно.

Математические выкладки и результаты испытаний

Это является фундаментальной основой при проведении научных и исследовательских работ. В данном случае оперируют лишь показателем КПД, который равен отношению полученной энергии к затраченной. Причем ни одна величина, ни другая не представлена в цифровом отображении.

Мощность двигателя

При увеличении площади контакта жидкости с дисками возрастает коэффициент сопротивления, что требует большей энергии для вращения вала. При средних оборотах стандартных электродвигателей 1000-1500 достичь эффекта нагрева воды без увеличения потребляемой энергии невозможно.

Частота вращения вала

Для третей схемы установки необходимая частота вращения вала должна быть не меньше 7000 об/мин. Такие параметры возможны лишь для специальных установок, которые изготавливаются под заказ. Финансовая целесообразность их закупки равна нулю.

Группа ученых из Хабаровска

Описание 3-е модели теплового насоса является лишь частичными выдержками из патента № RU2204089, выданного в ФГУ ФИПС 26 июля 2001г. В нем упоминается лишь об увеличении эффективности получения горячей воды или пара для коммунальных или промышленных служб. О совершенствовании теплового насоса Френетта не говорится ничего, так же как и о показателях КПД выше 100%. Интересным становится факт, что данный патент потерял свою силу из-за неуплаты взносов.

[divider]Вследствие невозможности проверить на практике эффективность теплового насоса Френетта следует с некоторой долей скептицизма относиться к данному изобретению. И если бы оно было по-настоящему действенно, то мы бы уже давно наблюдали выпуск теплового насоса в промышленных масштабах.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Во время знакомства с особенностями теплового насоса Евгения Френетта, сразу возник вопрос о том, знает ли «чудо-изобретатель» о первом начале термодинамики? Ведь данное правило гласит, что изменение внутренней энергии любой термодинамической системы при различных переходах из одного состояния в иное совершенно не зависит от методики или способа, с помощью которого осуществляется данное преобразование.
Иными словами, человек, обманывая себя, пытается обмануть законы физики, а заодно и нас с вами. Помню, как в 1998 году журналисты, любители сенсаций, показали по первой программе в новостях, как во Франции изобрели двигатель, работающий на воде. И вот, до сих пор такой чудо-двигатель никак не могут выпустить.
А сторонники данной идеи утверждают, что это, дескать, нефтяные магнаты всеми силами препятствуют налаживанию выпуска автомобилей с такими двигателями. Может быть, и в случае с тепловым насосом Френетта нефтяные магнаты не дают наладить выпуск такого чудо-обогревателя? Прошу прощения за иронию.

Двигатель выпустили. Энтузиасты несколько раз пытались поставить на серийное производство автомобили на электричестве без розетки (генератор на борту), на воде и на прочих типах двигателей. Только кому тогда нужны будут бензиновые, дизельные двигатели, если топливо можно налить из придорожной лужи? А я видел такую машину в реале. она ездит и очень неплохо.

Как сказал когда то Альберт Эйнштейн: «Все с детства знают, что то-то и то-то невозможно. Но всегда находится невежда, который этого не знает. Он-то и делает открытие.» Евгений Френетт может и о первом начале термодинамики не знал, но это не помешало, а наоборот помогло изобрести свой насос. Я верю в факты. Этот насос работает, и его Россия выпускает уже в промышленных масштабах. А тот кто написал какие то там законы термодинамики просто фантазер. С железными фактами не поспоришь, а они уже есть. Насос Френетта работает.

Наверное такое устройство имеет смысл когда, например, нужно нагревать что-то не от электричества. Ну может от ветряка. Если же использовать электричество, то нет никакого смысла не использовать обычный ТЭН. У него ж КПД 100%.

Вы же не верите в действительности КПД 1000%, т.е. в то что это выделяет энергии в 10 раз больше,чем потребляет энергии. Иначе просто надо использовать часть энергии для получения электричества и этим же электричеством крутить насос. )))))))))))))))))))

Как-то коротнула автоматика на глубинном насосе, так он воду вскипятил.
И это учитывая что был в скважине, под водой, а с кранов горячая пошла.

Доброго времени суток всем. Из за таких скептиков как Сергей Ефремов, мы продолжаем копаться в навозе и по сей день в поисках правды. Просматривал недавно одно видео о данном насосе. Так там умник все собрал по схеме и сокрушался в не работа способности насоса. Есть старая поговорка , смотрим в книгу, видим фигу, так и он. Он внешний корпус насоса изготовил из полиэтиленовой трубы, а диски приспособил обычные отрезные , а не металлические. Да и оборота двигателя далеки от начальных. За то как сокрушался и ругал изобретение. Может он дурак, а может кто заплатил за подобное. Насос работает, это факт , но пока только в промышленных масштабах . Нет желающих заморачиваться на частный сектор. Насос потребляющий 2,2 квТ/час перекрывающий работу обычного элекрокотла номиналом в 18-20 квТ/час, это безумно большая потеря для электро и топливных корпораций. А желающих получить такой экономичный обогрев домов очень много. И наконец самый простой довод, попробуйте в квартире отказаться от обще домового отопления. Не получится, вас сожрут ЖЕКИ и ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ компании, поверьте уже проходили это.
И все таки она вертится. А насос работает, три года опыта и 17 счастливых пользователей данного чуда тому подтверждение. И совершенству нет предела. Последние наработки позволяют не только обогревать помещения, но и снабжают горячей водой круглогодично и в любом объеме.

Дерзайте, испытывайте, мыслите и все у вас получится. Ни чего не потеряв , не узнаешь что можно найти

Экономный вариант насоса Френетта своими руками

Тепловой насос Френетта вырабатывает тепло с помощью силы трения. Современная конструкция насоса претерпела множество изменений и модификаций, однако принцип работы остался прежним — выработка тепла путем трения. Рядовые модели представляют собой два сосуда, которые помещаются внутрь друг друга. Внешний резервуар заполняется маслом, а внутренний подключается к электродвигателю. Вал двигается с высокой скоростью, вследствие чего возникает трение, а из-за трения — тепло. Масло нагревается до высоких температур, которых оказывается достаточно для обогрева помещения и даже для подключения насоса к системе теплого пола.

Эффективные модели

Техническое масло располагает высокой температурой кипения. В качестве проводника оно в разы эффективней воды, которая испаряется и выкипает. Существуют и водные модели насосов, однако из-за превращения воды в пар система подвергается предельным колебаниям давления. Из-за этого вся конструкция дополнительно укрепляется в районах узлов. По этой причине водная модификация насоса Френетта считается малоэффективной и дорогостоящей.

Актуальные модификации насоса:

  1. С горизонтальным расположением цилиндров. Компактная модель, где роль цилиндра может играть обычный вал электродвигателя. Насос подает нагретое масло в радиатор отопления, за счет чего вы можете обогревать дом.
  2. С использованием крыльчатки. Крыльчатка создает центробежную силу, за счет чего масло вбрасывается между двигающихся цилиндров. При этом сила трения увеличивается, а вместе с ней увеличивается и количество вырабатываемого тепла. Эту модель можно подключать к традиционным радиаторам отопления.
  3. Заводская паровая установка. Единственная модификация, которую очень сложно сконструировать в домашних условиях. Здесь масло заменяется на воду, которая движется по системе со скоростью до 135 м/с. Для конструирования такой установки необходим мощный двигатель и насос, способный превратить воду в пар.

Преимущества насосной системы Френетта

Несмотря на дороговизну заводских модификаций, насос Френетта пользуется широким спросом. Во-первых, его простейшие схемы можно собрать самостоятельно. Во-вторых, его мощности хватает, чтобы удовлетворить все бытовые нужды, связанные с отоплением. Установку реально подключить к любой системе традиционных радиаторов или теплого пола.

Преимущества насосной системы Френетта

Плюсы насоса Френетта:

  • высокий КПД;
  • экономичность;
  • может работать автономно;
  • бесшумность и компактность;
  • простота настройки и многофункциональность использования.

Как сделать тепловой насос Френетта своими руками

Классическая конструкция системы предполагает наличие ротора и статора (цилиндров разных размеров). В современных модификациях их заменяют на стальные диски. Также в классической схеме присутствует лопастный вентилятор. Он направляет теплый воздух в отапливаемое помещение. При замене ротора и статора на стальные диски потребность в вентиляторе отпадает. Его нельзя назвать особо эффективной частью конструкции, плюс, он создает шум.

Как сделать тепловой насос Френетта своими руками

В качестве теплоносителя лучше использовать натуральное масло. Оно обладает высокой термической стабильностью и устойчивостью к окислению. Такое масло не токсично и не выделяет вредных газов. Еще один полезный совет: оборудуйте агрегат термодатчиком, чтобы он мог автономно включаться и отключаться. А чтобы сэкономить на самостоятельной сборке и не покупать новый силовой элемент, используйте электродвигатель от старых приборов.

Инструменты и рабочий вариант самодельного насоса

Для сборки вам понадобятся:

  • цилиндр;
  • электродвигатель с удлиненным валом;
  • трубы и радиаторы от отопительной системы;
  • силовой кабель, сальники, уплотнители, гайки, патрубки;
  • стальные диски (их диаметр должен быть меньше диаметра цилиндра).

Важно знать: эффективность установки зависит от количества стальных дисков. Чем их больше, тем выше КПД вы получите.

  1. Поместите вал электродвигателя в цилиндр. Все узлы проложите уплотнителями и сальниками.
  2. Установите диски на вал и закрепите их гайками. Чем дальше от стенок цилиндра вы установите диски, тем будет выше КПД прибора.
  3. Сверху конструкции проделайте два отверстия. Через первое будет подаваться теплоноситель, а через второе — масло из отопительной системы.
  4. Присоедините патрубки к цилиндру, а кабель — к электродвигателю. Налейте в цилиндр масло.
  5. Убедитесь, что прибор не протекает. Если нашлись протечки, устраните их резиновыми прокладками или другими уплотнителями.

Перед использованием агрегата в системе отопления следует рассчитать его эффективность, которая напрямую зависит от КПД. В противном случае тепла будет либо недостаточно, либо наоборот. Тогда вам придется постоянно включать и отключать насос. Но даже в этом случае есть выход — установка термодатчика. С ним насос будет самостоятельно регулировать свою работу без вашего вмешательства.

  • Cамые эффективные в мире солнечные панелиCамые эффективные в мире солнечные панели
  • Зарубежные страны активно развивают альтернативную энергетикуЗарубежные страны активно развивают альтернативную энергетику
  • Новости альтернативной энергетики от 26.01.2016Новости альтернативной энергетики от 26.01.2016
  • Дом без счетов за электричествоДом без счетов за электричество
Читайте также  Сборный бассейн своими руками

Тепловой насос Френетта, своими руками — КПД превышает 100%

18 марта 2021 Тепловой насос Френетта, своими руками - КПД превышает 100%

С внедрением в нашу жизнь технологий по сбережению энергии отопление помещений выгоднее организовать посредством альтернативных источников. Электроэнергия эффективный энергоноситель для всевозможных нагревателей, однако не самый дешевый и экономичный.

Решить проблему был призван генератор тепла, коэффициент полезного действия которого в большинстве своем превышает 100 процентов. Разработка носит название тепловой насос Френетта в честь автора, американца Евгения Френетта, который в 70-х годах запатентовал свое изобретение и предложил просвещенному миру схему установки.

Самодельный тепловой насос созданный своими руками на основе этой схемы вырабатывает практически в десять раз больше тепла от объема потребляемого электричества. С течением времени конструкция насоса претерпевала изменения, в том числе и сам изобретатель сумел предложить миру несколько модифицированных устройств.

Принцип действия устройства

Принцип работы этого аппарата основан на использовании обычного физического трения, но трения интенсивного, благодаря чему теплоноситель нагревается. Устройство теплогенератора составляют два цилиндра: один с большим диаметром, другой с меньшим. Меньший из них помещают в больший цилиндр, а в зазор между ними заливается масло.

Компактный цилиндр подключается с обеих сторон. С одной к нему подсоединяют электромотор, под действием которого он начинает вращаться и, согласно физическому явлению, нагревает масло до высокой температуры, а с другой – непосредственно к кулеру – помощнику в равномерном распределении тепла по замкнутому пространству.

Тепловой насос Френетта — возможность самостоятельного изготовления

Оптимизируют деятельность техники термостаты. а также то, что цилиндры размещаются непосредственно в самом корпусе со специальными отверстиями.

Главное его предназначение – это обогрев жилых помещений, что его отличает от прочих тепловых насосов. Функционирование агрегата Фернетта базируется на трении, а остальные тепловые насосы преобразуют энергию с низким потенциалом в более высокий.

Тепловой насос Френетта доказал свое право на жизнь и право на модернизацию, ведь, как говорится, нет предела совершенству.

Любопытна модель, где барабан котла размещается горизонтально, а по центру агрегата монтируется вал с частичным выходом наружу. В этой конструкции место контактирования корпуса с валом добросовестно заделывается, дабы не произошла утечка жидкости. Здесь нет вентилятора, а теплоноситель из насоса перетекает в теплообменник. Последним может выступить один обыкновенный радиатор отопления.

Кроме того, разработан такой теплогенератор Френетта, где для разогрева теплоносителя внедрены два барабана вместо одного, а система дополнена еще одной деталью – крыльчаткой. Под напором центробежных сил из отверстий крыльчатки выталкивается разогретое масло. В итоге рабочая жидкость проникает в узкий промежуток меж ротором и корпусом устройства, что дает возможность использовать аппарат максимально эффективно.

Как в домашних условиях самому сделать устройство

Наиболее практичной из всех существующих моделей самоделок под тепловой насос Френетта для обогрева жилья является та, в которой нет вентилятора и внутреннего цилиндра. Взамен применяются металлические диски, вращающиеся внутри корпуса прибора. Теплоносителем выступает масло, проникающее в радиатор, охлаждающееся и возвращающееся назад.

Элементы для сборки своими руками

Сделать теплогенератор по проекту Е. Френетта в бытовых условиях не так уж и сложно. Для этого понадобятся чертежи аппарата и следующие элементы:

  • цилиндр из металла;
  • диски из стали;
  • гаечный набор;
  • стержень из металла или термостойкого пластика;
  • стальной дисковый затвор;
  • мотор;
  • несколько труб;
  • радиатор.

Важно! Диаметр цилиндра превышает диаметр каждого из стальных дисков для того, чтобы между корпусом и вращающейся частью присутствовал зазор. Число дисков и гаек подбирается по размерам аппарата. Диски один за другим надевают на стальной стержень, разделяя их гайками. Обычно выбираются гайки высотой 6 миллиметров. Цилиндр заполняется дисками до самого верха. На стержень нарезается наружная резьба во всю длину. В корпусе просверливается пара отверстий для движения теплоносителя. Через верхнее отверстие горячее масло перетекает в радиатор, а через нижнее возвращается обратно для последующего нагрева.

В систему советуют заливать жидкое масло, а не воду, это обеспечивает высокий уровень температурного нагрева теплоносителя. Чересчур быстрый нагрев воды создает избыточный пар, а за счет него в системе возникает повышенное давление, что нежелательно.

Для монтажа стержня необходимо приготовить подшипник. На роль двигателя сгодится любая модель с достаточно большим количеством оборотов.

Последовательность сборки

Тепловой насос френетта своими руками собирается в такой последовательности:

  • В цилиндре высверливаются отверстия.
  • По центру устанавливается стержень.
  • По резьбе стержня навинчивается одна гайка, далее ставится диск, навинчивается еще одна гайка, ставится второй диск и т. д.
  • Диски нанизываются до заполнения корпуса.
  • В систему заливается масло.
  • Корпус закрывается, стержень фиксируется.
  • К отверстиям подводятся трубы радиатора.
  • К стержню присоединяется мотор, на мотор – кожух.
  • Аппарат подключается к электросети и проверяется.

Для удобства работы с теплогенератором специалисты рекомендуют соорудить автоматическое включение-выключение двигателя. Управляется бойлер термодатчиком, закрепленным на корпусе устройства.

Насос используется умельцами как комнатный обогреватель. Он также подойдет для отопления гаража, бани или подсобки. В больших домах специалисты соединяют насос Френетта с теплым полом. В этом случае теплоноситель принимает для последующей циркуляции не радиатор, а пластиковые трубы, уложенные в половую стяжку, регулируется система автоматически.

Самостоятельное устройство теплового насоса Френетта (фрикционный обогреватель)

Самостоятельное устройство теплового насоса Френетта (фрикционный обогреватель)

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.

Тепловой насос Френетта

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.

Горизонтальная модель теплового насоса Френетта

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.

Модель насоса Френетта с двумя барабанами

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.

Крыльчатка для насоса Френетта

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.

Схема насоса Френетта, разработанного в Хабаровске

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.

Читайте также  Особенности отопления дома из арболита

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.

Конструкция теплового насоса Френетта

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.

Инструменты

Тепловой насос Френетта набирает популярности, благодаря высочайшему коэффициенту полезного действия. Существует множество моделей тепловых насосов Френетта, которые имеют достаточно высокую стоимость. О том, как сделать насос Френетта своими руками поговорим в данной статье.

Оглавление:

Общие сведения и устройство теплового насоса Френетта

В конце семидесятых годов двадцатого века американским ученым Евгением Френитом было изобретено устройство, которое в последующем назвали тепловым насосом Френетта. Коэффициент полезного действия изобретения был равен тысяче процентов, что в десятки раз превышало потребление электроэнергии и КПД альтернативных устройств.

Устройство теплового насоса Френетта:

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

Насос Френетта основывается на работе двух цилиндров: статора и ротора. Статор — большой цилиндр — пустой внутри, ротор — цилиндр меньшего объема, который вставляется в статор. В большой цилиндр заливают масло, которое нагревается, под воздействием верчения малого цилиндра. Ротор движется, благодаря подключенному валу, на котором размещается лопастный вентилятор. Благодаря вентилятору нагретый воздух попадает в помещение и выполняет функцию обогрева. Это модель самого простейшего теплового насоса, в позднем времени ученый усовершенствовал устройство.

Усовершенствованная модель теплового насоса характеризуется отсутствием внутреннего цилиндра, который заменили стальными дисками. Также данная модель не имеет вентилятора.

Основные компоненты теплового насоса, которые обеспечивают эффективность работы и высокий КПД:

  • носитель тепла циркулирует в закрытой системе;
  • теплообменник отсутствует;
  • большая мощность энергии нагревания;
  • основная часть насоса имеет форму конуса, которая способствует образованию вакуумных зон и повышению температуры.

Тепловой насос Френетта отзывы имеет положительные, так как затраты на электричество намного меньше, чем энергия, производимая устройством, которая используется для обогрева помещений.

Физический аспект работы теплового насоса

Тепловой насос представляет устройство, которое обеспечивает перемещение энергии, путем нагрева теплообменной жидкости. Путем трансформации энергии тепловой насос способствует изменению температуры теплоносителя.

Коэффициент полезного действия в десятки раз превышает энергию, которая затрачивается на вращение вала теплового насоса.

Разновидности теплового насоса

Существуют более двадцати разновидностей тепловых насосов, которые имеют конструктивные и функциональные различия, но основываются на одном принципе работы: вращении цилиндра, который расположен в роторе, наполненном маслом.

В соотношении с принципом работы выделяют:

  • тепловые насосы абсорбционного типа, которые используют для работы электричество или топливо;
  • тепловые насосы компрессионного типа — работают благодаря энергии Земли;
  • тепловые насосы воздушного типа используют воздух в качестве отбора тепла.

Тепловые насосы разделяют на:

  • частные, которые используют для обогрева дома или небольших помещений;
  • промышленные, которые используют энергию грунта, воды, земли, воздуха или фреона.

Популярные разновидности тепловых насосов Френетта:

1. Горизонтальные тепловые насосы предполагают горизонтальное размещение рабочих цилиндров по отношению к земле. Такие насосы довольно компактные. Для упрощения конструкции горизонтального теплового насоса, в качестве внутреннего цилиндра, используют вал электрического двигателя. Все узлы в насосе уплотнены с помощью сальников и резиновых манжетов. Такой насос подогревает масло и подает в обычный радиатор.

2. Тепловой насос Френетта повышенной эффективности имеет два рабочих цилиндра и крыльчатку. Крыльчатка обеспечивает раскручивание жидкости, а центробежная сила выбрасывает жидкость в основной цилиндр. Такая конструкция позволяет увеличить уровень КПД.

3. Промышленные водяные теплонасосы используют для обогрева помещений не масляные растворы, а воду. Такой насос сконструировать самостоятельно очень тяжело. Внешне тепловой насос напоминает фигуру гриба.

Использование и преимущества теплогенератора Френетта

Тепловой насос Френетта получил широкое распространение среди обогрева частных жилых домов и больших предприятий.

Тепловые насосы используют для обогрева гаражных помещений или хозпостроек. При использовании насоса для обогрева жилого помещения, следует подключать устройство к обыкновенной отопительной системе. Для обогрева частного дома возможно подключение насоса к водяному теплому полу.

Преимущества использования теплового насоса:

  • высокий уровень экономичности;
  • коэффициент полезного действия составляет от 70 до 100%;
  • низкие затраты на эксплуатацию устройства;
  • возможность использования насоса в летнее время года как кондиционера, а зимой — как обогревателя;
  • автоматическая работа, с минимальным участием человека;
  • возможность устройства насоса для каждого потребителя индивидуально;
  • компактность и бесшумность работы.

Подготовка к сборке теплового насоса

В данной статье рассмотрим как сделать модифицированный тепловой насос, который отличается от оригинала тем, что во внутренней поверхности цилиндра, который наполнен маслом происходит вращение стальных дисков, которые вырабатывают тепловую энергию.

Материалы для изготовления теплового насоса Френетта:

  • металлический внешний цилиндр;
  • диски из высококачественной стали, размер которых на несколько сантиметров меньше диаметра рабочего цилиндра;
  • электрический двигатель с наличием удлиненного вала;
  • трубопроводная система и радиатор.

Инструкция по изготовлению теплового генератора Френетта:

1. Во внутренней части цилиндра на подшипники установите вал электрического двигателя. Уплотните узлы с помощью резиновых манжетов или сальников.

2. Установите металлические диски на ось, которая располагается в цилиндре. От количества металлических дисков и зазора между цилиндром и дисками зависит КПД устройства. Чем больше дисков и чем меньше зазор, тем выше КПД,

3. После накручивания каждого диска, желательно устанавливать пятимиллиметровые гайки.

4. Сделайте два отверстия во внешнем цилиндре. Верхнее отверстие отвечает за подачу масла, и нижнее за возврат масла из системы отопления.

5. Когда все узлы насоса собраны, залейте масло и совершите подключение рабочей оси к источнику электроснабжения. Патрубки входа и выхода подключите к отопительной системе.

6. Проделайте дополнительную герметизацию насоса и осмотрите устройство на наличие утечек.

7. Для обеспечения простоты в управлении тепловым насосом, соберите автоматическую систему контроля работы устройства, которая обеспечивает включение насоса при снижении температуры в помещении.

Создание универсальной генерирующей установки

Основные составляющие универсального генерирующего устройства:

  • емкость;
  • патрубок входа;
  • патрубок выхода;
  • подшипники;
  • вал;
  • корпус устройства;
  • диски;
  • гайки.

Внутренняя поверхность конуса бывает: выгнутой, коничной или вогнутой с каналами в виде прямоугольного или квадратного сечения. Расположение каналов бывает: радиальным, уклонным или криволинейным, в зависимости от типа конструкции.

Диски устанавливают на вал, и таким образом, образовывается зазор между цилиндром и дисками. Когда водонагреватель начинает вращаться в зазорах образуется вакуумное пространство.

Принцип работы универсальной генерирующей установки состоит в быстром верчении водонагревателя и поступлении воды через вал во внутреннюю часть устройства. При вращении дисков температура внутри устройства составляет 10 000 °C, вода попадая в насос моментально нагревается и выходит в систему отопления, тем самым обеспечивая обогрев помещения. Из каналлов выходит пар, который создает реактивную силу для вращения дисков генерирующей установки. Таким образом, установка не требует дополнительного питания для работы.

Наиболее эффективная работа установки, достигается при использовании внутренней поверхности выгнутого типа. Наилучшее соотношение диаметра цилиндра и дисков 1:3.

Универсальная генерирующая установка бывает:

  • горизонтального устройства;
  • вертикального устройства.

По расположению привода выделяют:

  • установку верхнего привода;
  • нижнего привода.

По количеству подшипниковых опор выделяют устройства:

  • с одной опорой;
  • с двумя опорами.

Температура нагрева воды в зависимости от количества оборотов:

  • вода нагревается до температуры 100 °C при среднем количестве оборотов в минуту, которое составляет 7800 раз;
  • для превращения воды в пар понадобится более 9000 оборотов в минуту;
  • для достижения парообразования и температуры воды в 400 °C, количество оборотов должно быть в пределах 10000-12000;
  • количество оборотов в 12500 обеспечивает самогенерацию теплового устройства;
  • более 15000 оборотов разлагают воду на кислород и водород.

Рекомендации по устройству теплового насоса Френетта

1. В качестве теплоносителя лучше использовать масло: минеральное, рапсовое или хлопковое.

2. При установке дисков на ось внутри насоса, следите за тем, чтобы все пространство было заполнено дисками.

3. Не используйте воду для конструирования теплового насоса Френетта, так как в системе отопления появится избыток давления от выделения пара, в следствие нагрева воды.

4. В качестве электродвигателя используйте электрический двигатель от старых электроприборов, например, от вентилятора.

5. Рекомендуется устанавливать термодатчик, на корпус теплового насоса. Термодатчик регулирует автоматическое включение и выключение прибора.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: