Aplicação e fabricação da bomba de calor Frenette faça você mesmo

Bomba de calor "Frenetta": exposição ou dicas sobre o uso

Existem algumas recomendações quanto ao uso de bombas. Nem todo mundo os segue, e há reclamações de que uma bomba industrial ou caseira não funciona bem e, em geral, esse dispositivo é muito elogiado. As dicas a seguir serão úteis.

Dicas de operação da bomba:

• Use óleo como meio de transferência de calor - pode ser óleo de colza, óleo de semente de algodão ou óleo mineral;
• Não use água para construir a bomba, pois haverá excesso de pressão no sistema de aquecimento devido à liberação de vapor do aquecimento da água;
• Se você mesmo fabrica a bomba, o motor de alguns aparelhos elétricos antigos, o mesmo ventilador é usado como motor elétrico;
• É desejável instalar um sensor de temperatura no corpo dessa bomba de calor, responsável por regular a ativação e desativação automática do dispositivo;
• Ao instalar os discos no eixo dentro da bomba, certifique-se de que todo o espaço esteja preenchido com os discos.

A versão da bomba Frenetta merece menção especial, criada por Alexander Vasilievich Syarg, Natalya Ivanovna Nazyrova e Mikhail Pavlovich Leonov. Esses cientistas de Khabarovsk criaram um gerador de calor que pode ser chamado de universal. A parte de trabalho do dispositivo é semelhante a um cogumelo, pois o fluido de trabalho é a água, que atinge a fervura e se transforma em vapor. Mas não tente fazer esse gerador em casa, ele é usado apenas na indústria.

Dicas de seleção

A compra de uma bomba de calor Frenette é aconselhada com mais frequência para grandes organizações industriais - pois elas precisam de mais energia. É fornecido por altas temperaturas, o que significa que você precisa trabalhar com a instalação com cuidado.

Tal instalação para uma casa particular é uma solução bastante rara - não é fácil encontrar uma instalação à venda, devido à sua complexidade estrutural.

Infelizmente, apesar de uma eficiência tão impressionante, esta instalação não se enraizou como um aquecedor doméstico - então você não pode simplesmente ir a qualquer loja de equipamentos climáticos e comprar esse aquecedor.

E, no entanto, para a casa, alguns conseguem fazer bombas de calor Frenette com as próprias mãos.

É fácil e lucrativo fazer isso - o custo do combustível e dos elementos será muito menor do que o custo estimado da energia gerada por esse dispositivo.

Alguns artesãos fazem uma bomba de calor Frenette, cujos comentários são frequentemente publicados, compartilhando suas próprias opiniões:

Eugene, 43 anos, Moscou:

Sergey, 39 anos, Ecaterimburgo:

Embora, ao que parece, tudo tenha sido feito corretamente e de acordo com o desenho, e nosso povo seja alfabetizado - é até estranho que não tenha funcionado.

Um colega de alguma forma mostrou um diagrama e uma descrição da bomba Frenette, bem, peguei fogo - há tempo livre suficiente, há uma pequena cabana - lá, de fato, experimentei.

O que posso dizer - eu estava procurando informações sensatas por um tempo inesperadamente longo - apesar de haver muitos desenhos e vídeos na Internet sobre o assunto, ainda faltam algumas sutilezas, a atenção é dada apenas à essência principal. Como resultado, consegui montar a instalação com pesar pela metade e funciona com muita eficiência. Mas duvido que uma pessoa comum que não tenha conhecimento específico lide com tal tarefa.

Mas duvido que uma pessoa comum que não tenha conhecimento específico lide com tal tarefa.

Como resultado, consegui montar a instalação com pesar pela metade e funciona com muita eficiência. Só agora duvido que uma pessoa comum que não tenha conhecimento específico dê conta de tal tarefa.

Como montar?

Na prática, a maneira mais fácil é fazer uma bomba de calor Frenette com as próprias mãos sem ventilador e um pequeno cilindro. O óleo permanece como refrigerante.

Uma dúzia de discos de metal são colocados dentro de um grande cilindro. São eles que vão rodar, substituindo o pequeno cilindro.

Um radiador está conectado ao dispositivo - é nele que o óleo fluirá, esfriará, liberará calor e retornará à bomba. Assim, vamos precisar de:

• Cilindro;
• Discos metálicos;
• Elementos de fixação (porcas);
• Núcleo;
• Tubos e radiador;
• Óleo - pode ser qualquer técnico (colza, caroço de algodão) ou mineral;
• Motor (elétrico), cujo eixo deve ser estendido.

Assim como no modelo original, é necessário fornecer uma folga entre o cilindro grande e os discos - para isso, seu diâmetro é calculado antecipadamente.

É feito um furo na parte superior e inferior para um tubo que vai até o radiador.

O óleo aquecido na caixa sairá pelo orifício superior, liberará calor pelo radiador e retornará pelo inferior para posterior aquecimento.

Ao montar a haste, você precisa instalar o rolamento na base - para facilitar a rotação dos discos e reduzir o atrito. Caso contrário, o dispositivo funcionará pior e, além disso, ficará inutilizável muitas vezes mais rápido.

O motor se adequará a qualquer potência necessária para uma instalação específica. Se fizermos a bomba Frenett nós mesmos, o motor do ventilador antigo poderá estar à mão, por exemplo - ele se encaixará bem no design.

Por conveniência, sensores térmicos podem ser adicionados ao sistema, que ligarão / desligarão o motor. Isso tornará a bomba ainda mais econômica e racional no uso, automatizando assim o controle da instalação.

Depois de concluir a montagem da própria estrutura, você deve encher a instalação com óleo, depois conectar a haste de trabalho ao acionamento e as linhas de entrada e saída em óleo com as linhas que levam ao radiador de aquecimento.

Depois de concluir a verificação final da correção da montagem, você pode tentar incluir a instalação no trabalho.

Uma instalação deste tipo pode ser utilizada de forma igualmente eficaz tanto para o aquecimento de um edifício como para uma sala separada. Na prática, verificou-se que é mais conveniente usá-lo, combinando-o com sistemas de aquecimento por piso radiante.

Essa solução permitirá que você obtenha um circuito de aquecimento bastante eficiente que permita lidar com baixas temperaturas internas.

Como fazer uma bomba de calor com suas próprias mãos a partir de uma geladeira antiga

Antes de prosseguir com a fabricação de uma bomba de calor, é necessário selecionar uma fonte de calor e resolver o problema com o esquema de operação da instalação. Além do compressor, você precisará de outros equipamentos, além de ferramentas.

Implementação de diagramas e desenhos. Para instalar uma bomba de calor, você precisa fazer um poço, pois a fonte de energia deve ser subterrânea. A profundidade do poço deve ser tal que a temperatura da terra seja de pelo menos 5 graus. Para este propósito, quaisquer reservatórios também são adequados.

Os designs das bombas de calor são semelhantes, portanto, não importa qual seja a fonte de calor, você pode usar praticamente qualquer esquema encontrado na rede. Quando o esquema é selecionado, é necessário completar os desenhos e indicar neles as dimensões e junções dos nós.

Como é bastante difícil calcular a potência da instalação, você pode usar os valores médios. Por exemplo, uma residência com baixa perda de calor exigirá um sistema de aquecimento com potência de 25 watts por metro quadrado. metro. Para um edifício bem isolado, este valor será de 45 watts por metro quadrado. metro. Se a casa tiver perdas de calor suficientemente altas, a potência da instalação deve ser de pelo menos 70 W por m². metro.

Selecionando os detalhes necessários. Se o compressor removido da geladeira estiver quebrado, é preferível comprar um novo. Não é recomendado reparar o compressor antigo, pois no futuro isso pode afetar negativamente o funcionamento da bomba de calor.

Além disso, você precisará comprar as seguintes peças:

• recipiente de aço inoxidável selado com volume de 120 litros;
• recipiente de plástico com volume de 90 litros;
• três tubos de cobre de diferentes diâmetros;
• tubos de plástico.

Para trabalhar com peças de metal, você precisará de uma máquina de solda e um moedor.

Montagem das unidades e instalação da bomba de calor

Antes de tudo, você deve instalar o compressor na parede usando suportes. O próximo passo é trabalhar com o capacitor. O tanque de aço inoxidável deve ser dividido em duas partes usando um moedor. Uma bobina de cobre é montada em uma das metades, então o recipiente deve ser soldado e furos roscados feitos nele.

Para fazer um trocador de calor, você precisa enrolar um tubo de cobre em torno de um recipiente de aço inoxidável e fixar as extremidades das curvas com ripas. Anexe as transições de encanamento às conclusões.

Assim que o trabalho com os nós estiver concluído, você precisa selecionar uma válvula termostática. O desenho deve ser montado e preenchido com sistema freon (marca R-22 ou R-422 é adequada para esta finalidade).

Ligação ao dispositivo de admissão. O tipo de dispositivo e as nuances de conexão a ele dependerão do esquema:

• "Água-Terra". O coletor deve ser instalado abaixo da linha de gelo do solo. É necessário que os tubos estejam no mesmo nível.
• "Água-ar". Tal sistema é mais fácil de instalar, pois não há necessidade de perfuração de poços. O coletor é montado em qualquer lugar perto da casa.
• "Água Água". O coletor é feito de tubos de metal-plástico e, em seguida, colocado em um reservatório.

Você também pode instalar um sistema de aquecimento combinado para aquecer sua casa. Nesse sistema, a bomba de calor funciona simultaneamente com a caldeira elétrica e é usada como fonte adicional de aquecimento.

É bem possível montar uma bomba de calor para aquecer uma casa.Ao contrário de comprar uma instalação pronta, isso não exigirá grandes custos financeiros e o resultado certamente agradará.

O princípio de funcionamento do dispositivo

Aqueles que entram em contato com as questões de aquecimento econômico, o nome "bomba de calor" é bem conhecido. Especialmente em combinação com termos como “terra-água”, “água-água”, “água-ar”, etc. Tal bomba de calor não tem praticamente nada em comum com o dispositivo Frenette, exceto talvez pelo nome e o resultado final na forma de energia térmica, que é usada para aquecimento.

As bombas de calor que operam segundo o princípio de Carnot são muito populares tanto como uma forma econômica de organizar o aquecimento quanto como um sistema ecológico. A operação de tal complexo de dispositivos está associada ao acúmulo de energia de baixo potencial contida em recursos naturais (terra, água, ar) e sua conversão em energia térmica de alto potencial. A invenção de Eugene Frenette está organizada e funciona de uma maneira completamente diferente.

Galeria de imagens
Foto de
O sistema de geração de calor desenvolvido por E. Frenett não pode ser atribuído incondicionalmente à classe de bombas de calor. De acordo com o design e as características tecnológicas, este é um aquecedor

A unidade não utiliza fontes de energia geo ou solar em seu trabalho. O óleo refrigerante dentro dele é aquecido pela força de atrito criada pelos discos de metal giratórios.

O corpo de trabalho da bomba é um cilindro cheio de óleo, dentro do qual está localizado o eixo de rotação. Esta é uma haste de aço equipada com discos paralelos separados aproximadamente 6 cm.

A força centrífuga empurra o refrigerante aquecido para a bobina conectada ao dispositivo. O óleo aquecido sai do instrumento no ponto de conexão superior. O refrigerante resfriado é retornado por baixo

Aparência da bomba de calor Frenette

Aquecer o aparelho durante o funcionamento

Principais componentes estruturais

As dimensões reais de um dos modelos

O princípio de funcionamento deste dispositivo é baseado no uso de energia térmica, que é liberada durante o atrito. O design é baseado em superfícies metálicas localizadas não próximas umas das outras, mas a alguma distância. O espaço entre eles é preenchido com líquido. Partes do dispositivo giram em relação umas às outras com a ajuda de um motor elétrico, o líquido dentro da caixa e em contato com os elementos rotativos é aquecido.

O calor resultante pode ser usado para aquecer o refrigerante. Algumas fontes recomendam o uso deste fluido diretamente para o sistema de aquecimento. Na maioria das vezes, um radiador convencional é conectado a uma bomba Frenett caseira. Como fluido de aquecimento, os especialistas recomendam fortemente o uso de óleo, não de água.

Durante o funcionamento da bomba, este refrigerante tende a aquecer muito fortemente. A água em tais condições pode simplesmente ferver. Vapor quente em um espaço confinado cria excesso de pressão, e isso geralmente leva à ruptura de tubos ou de uma caixa. É muito mais seguro usar óleo em tal situação, pois seu ponto de ebulição é muito maior.

Para fazer uma bomba de calor Frenette, você precisará de um motor, um radiador, vários tubos, uma válvula borboleta de aço, discos de aço, uma haste de metal ou plástico, um cilindro de metal e um kit de porcas (+)

Há uma opinião de que a eficiência de tal gerador de calor excede 100% e pode até ser 1000%. Do ponto de vista da física e da matemática, esta não é uma afirmação completamente correta. A eficiência reflete as perdas de energia gastas não no aquecimento, mas na operação real do dispositivo. Em vez disso, as afirmações fenomenais sobre a eficiência incrivelmente alta da bomba Frenette refletem sua eficiência, o que é realmente impressionante.

O custo da eletricidade para a operação do dispositivo é insignificante, mas a quantidade de calor recebida como resultado é muito perceptível. Aquecer o refrigerante às mesmas temperaturas com a ajuda de um elemento de aquecimento, por exemplo, exigiria uma quantidade muito maior de eletricidade, talvez dez vezes mais. Um aquecedor doméstico com tal consumo de eletricidade nem aqueceria.

Por que nem todas as instalações residenciais e industriais estão equipadas com esses dispositivos? As razões podem ser diferentes. Ainda assim, a água é um refrigerante mais simples e conveniente do que o óleo. Não aquece a temperaturas tão altas e é mais fácil limpar as consequências de vazamentos de água do que limpar o óleo derramado.

Outra razão pode ser que quando a bomba Frenette foi inventada, um sistema de aquecimento centralizado já existia e funcionava com sucesso. A sua desmontagem para substituição por geradores de calor seria demasiado dispendiosa e traria muitos inconvenientes, pelo que ninguém sequer considerou seriamente esta opção. Como dizem, o melhor é inimigo do bom.

Características de design

O projeto clássico de dispositivos consiste em um par de circuitos.

O papel mais importante é desempenhado por um trocador de calor, que atua como um fator de provocação.

O circuito externo são tubos com alta condutividade térmica, o refrigerante circula por eles.

Este circuito tem uma variedade de localizações e implementa a ação do dispositivo de diferentes maneiras, mas tem uma função:

devido à circulação do freon (amônia), o calor do ambiente se move para o compressor.

O segundo circuito consiste em:

• compressor (leia sobre mangueiras plásticas de alta pressão aqui);
• evaporador;
• condensador;
• válvula redutora.

Uma bomba de calor hidrodinâmica difere das outras em seu design - o dispositivo consiste em um acoplamento de conexão que transfere a energia gerada para o gerador, onde o líquido é aquecido, o motor e o gerador de calor.

Opções de projeto da bomba Frenette

Eugene Frenette não apenas inventou o dispositivo com o seu nome, mas também o melhorou repetidamente, inventando versões novas e mais eficientes do dispositivo. Na primeira bomba, que o inventor patenteou em 1977, foram usados ​​apenas dois cilindros: um externo e um interno. O cilindro externo oco era maior em diâmetro e estava em um estado estático. Neste caso, o diâmetro do cilindro interno era ligeiramente menor que as dimensões da cavidade do cilindro externo.

Este é um diagrama da primeira versão da bomba de calor Frenette. O eixo rotativo está localizado horizontalmente, o refrigerante é colocado em um espaço estreito entre dois cilindros de trabalho

O inventor derramou óleo líquido no espaço estreito resultante entre as paredes dos dois cilindros. Obviamente, a parte da estrutura que continha esse fluido de transferência de calor foi cuidadosamente selada para evitar vazamentos de óleo.

O cilindro interno é conectado ao eixo do motor de forma a garantir sua rápida rotação em relação ao grande cilindro estacionário. Um ventilador com um impulsor foi colocado na extremidade oposta da estrutura. Durante a operação, o óleo aqueceu e transferiu calor para o ar ao redor do dispositivo. O ventilador possibilitou distribuir rapidamente o ar quente por todo o volume da sala.

Como esse design esquentou bastante, por uma questão de uso conveniente e seguro, o design foi escondido em um estojo de proteção. Obviamente, foram feitos furos no gabinete para circulação de ar. Uma adição útil ao projeto foi um termostato, com o qual a operação da bomba Frenett poderia ser automatizada até certo ponto.

O eixo central em tal modelo de bomba de calor está localizado verticalmente. O motor está na parte inferior, depois os cilindros aninhados são instalados e o ventilador está no topo. Mais tarde, surgiu um modelo com um eixo central horizontal.

Foi utilizado um modelo de bomba de calor Frenette com eixo giratório orientado horizontalmente em conjunto com um radiador de aquecimento com circulação de óleo aquecido em seu interior.

Foi esse dispositivo que foi usado pela primeira vez em combinação não com um ventilador, mas com um radiador de aquecimento. O motor é colocado na lateral e o eixo do rotor passa pelo tambor rotativo e sai. Este tipo de dispositivo não possui ventilador. O refrigerante da bomba se move através dos tubos para o radiador. Da mesma forma, o óleo aquecido pode ser transferido para outro trocador de calor ou diretamente para os tubos de aquecimento.

Mais tarde, o design da bomba de calor frenet foi significativamente alterado.O eixo do rotor ainda permanecia na posição horizontal, mas a parte interna era composta por dois tambores giratórios e um impulsor colocado entre eles. Aqui, novamente, o óleo líquido é usado como transportador de calor.

Nesta versão da bomba de calor Frenette, dois cilindros giram lado a lado, separados por um impulsor especialmente projetado feito de metal muito durável

Durante a rotação deste projeto, o óleo é aquecido adicionalmente, pois passa por orifícios especiais feitos no impulsor e depois penetra em uma cavidade estreita entre as paredes da carcaça da bomba e seu rotor. Assim, a eficiência da bomba Frenett foi significativamente melhorada.

Pequenos orifícios são feitos ao longo das bordas do impulsor para a bomba de calor Frenett. O refrigerante aquece de forma rápida e eficiente, passando por eles

No entanto, vale ressaltar que esse tipo de bomba não é muito adequado para fabricação doméstica. Primeiro você precisa encontrar desenhos confiáveis ​​ou calcular o projeto por conta própria, e apenas um engenheiro experiente pode fazer isso. Então você precisa encontrar um impulsor especial com furos de tamanho adequado. Este elemento da bomba de calor opera sob cargas aumentadas, por isso deve ser feito de materiais muito duráveis.

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Isso é especialmente importante quando nem a taxa de câmbio do dólar nem o salário de um ucraniano contribuem para um microclima confortável de verão.

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