Dispositivo autônomo de bomba de calor Frenette (aquecedor de fricção)

Recomendações para o uso do dispositivo

Vale a pena notar que ainda existem variações da bomba Eugene Frenette usando água como refrigerante. Mas geralmente são grandes modelos industriais usados ​​em empresas especializadas. A operação de tais dispositivos é estritamente controlada com a ajuda de dispositivos especiais. Fornecer esse nível de segurança em casa é quase impossível.

A versão mais popular da bomba Frenett, que usa água em vez de óleo como refrigerante, é um dispositivo desenvolvido por cientistas de Khabarovsk: Nazyrova Natalya Ivanovna, Leonov Mikhail Pavlovich e Syarg Alexander Vasilyevich. Nesta estrutura em forma de cogumelo, a água é deliberadamente fervida e convertida em vapor.

Em seguida, a potência reativa do vapor é usada para aumentar a velocidade de movimento do fluido de transferência de calor através dos canais da bomba até 135 metros por minuto. Como resultado, os custos de energia para mover o refrigerante são mínimos e o retorno na forma de energia térmica é muito alto. Mas tal unidade deve ser extremamente durável, e sua operação deve ser constantemente monitorada para evitar um acidente.

O que fazer se, com a ajuda da bomba Frenette, for necessário organizar o aquecimento de uma grande sala ou de toda a casa? A água é um refrigerante tradicional, a maioria dos sistemas de aquecimento é projetada especificamente para isso. Sim, e encher todo o sistema de aquecimento com o óleo líquido certo pode ser um negócio caro.

Este problema é resolvido de forma muito simples. É necessário construir adicionalmente um trocador de calor convencional no qual o óleo aquecido aquece a água que circula pelo sistema de aquecimento. Algum calor será perdido neste caso, mas o efeito geral permanecerá bastante perceptível.

Uma ideia interessante seria usar uma bomba Frenett em combinação com um sistema de aquecimento de piso. Ao mesmo tempo, o refrigerante é permitido através de tubos de plástico estreitos colocados em uma mesa de concreto. Esse sistema de aquecimento funciona da mesma maneira que um piso aquecido a água convencional.Obviamente, um projeto desse tipo só pode ser implementado em uma casa particular, pois apenas o piso radiante elétrico é permitido em prédios de apartamentos altos.

Uma maneira prática e conveniente de usar esse dispositivo é aquecer uma pequena sala: uma garagem, um celeiro, uma oficina etc. A bomba Frenett permite resolver de forma eficaz e rápida o problema de aquecimento autônomo nesses locais. O custo da eletricidade para sua operação é pequeno em comparação com o efeito térmico resultante, e não é difícil construir tal unidade com os materiais mais simples.

Os 5 principais benefícios para proprietários de fábricas

As vantagens dos sistemas de aquecimento com bombas de calor incluem o seguinte:

1. Eficiência econômica. Com o custo de 1 kW de energia elétrica, você pode obter 3-4 kW de calor. Estes são indicadores médios, porque. o coeficiente de conversão de calor depende do tipo de equipamento e das características do projeto.
2. Segurança ambiental. Durante a operação da instalação térmica, os produtos de combustão ou outras substâncias potencialmente perigosas não entram no meio ambiente. O equipamento é seguro para ozônio. Seu uso permite obter calor sem o menor dano ao meio ambiente.
3. Versatilidade de aplicação. Ao instalar sistemas de aquecimento alimentados por fontes de energia tradicionais, o proprietário da casa torna-se dependente dos monopolistas. Painéis solares e turbinas eólicas nem sempre são rentáveis. Mas as bombas de calor podem ser instaladas em qualquer lugar. O principal é escolher o tipo certo de sistema.
4. Multifuncionalidade. Na estação fria, as instalações aquecem a casa e, no calor do verão, podem funcionar no modo de ar condicionado. O equipamento é utilizado em sistemas de água quente, ligados aos contornos do piso radiante.
5. Segurança operacional.As bombas de calor não requerem combustível, não emitem substâncias tóxicas durante sua operação e a temperatura máxima das unidades do equipamento não excede 90 graus. Esses sistemas de aquecimento não são mais perigosos do que os refrigeradores.

Não existem dispositivos ideais. As bombas de calor são confiáveis, duráveis ​​e seguras, mas seu custo depende diretamente da potência.

Equipamento de alta qualidade para aquecimento completo e abastecimento de água quente de uma casa de 80 m². custará cerca de 8000-10000 euros. Os produtos caseiros são de baixa potência, podem ser usados ​​para aquecer salas individuais ou despensas.

A eficiência da instalação depende da perda de calor da casa. Faz sentido instalar o equipamento apenas nos edifícios onde é fornecido um alto nível de isolamento e as taxas de perda de calor não são superiores a 100 W / m2.

As bombas de calor podem durar 30 anos ou mais. Seu uso é especialmente lucrativo para o abastecimento de água quente, bem como em sistemas de aquecimento combinados, incluindo piso radiante.

O equipamento é confiável e raramente quebra

Se for caseiro, é importante escolher um compressor de alta qualidade, o melhor de tudo - de uma geladeira ou ar condicionado de uma marca confiável

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” ou “ar-água”, etc.

Tal bomba de calor não tem praticamente nada em comum com o dispositivo Frenette. Além do nome e o resultado final na forma de energia térmica, que acaba sendo utilizada 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.

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.

Os especialistas recomendam fortemente o uso de óleo em vez de água como refrigerante do sistema de aquecimento.

Durante o funcionamento da bomba, este líquido 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, metal ou plástico conjunto de haste, cilindro de metal e porca (+)

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 usando um elemento de aquecimento para 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.

Em primeiro lugar, 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.

Em segundo lugar, 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.

Interior da bomba de calor

Clássico a bomba de calor é composta por vários componentes:

• rotor;
• haste;
• ventilador de lâmina;
• estator.

Um par de cilindros - um rotor e um estator - determinam o funcionamento do TNF.O estator é um cilindro grande e vazio por dentro, e o rotor é um cilindro menos volumoso instalado no estator. O óleo (líquido refrigerante) é derramado no estator, onde é aquecido sob a ação do rotor. O próprio rotor é alimentado por um eixo no qual um ventilador de pás está instalado. Este último sopra ar quente para a sala, devido ao qual a função de aquecimento é realizada.

Interior da bomba de calor

Foi assim que a primeira bomba de calor funcionou. No futuro, seu trabalho foi aprimorado. Nos modelos mais modernos, o rotor não era mais necessário - foi substituído por discos de aço. Além disso, não há necessidade de um ventilador de pás.

Fatores que garantem a alta eficiência de uma bomba de calor:

• o refrigerante está em um sistema fechado;
• não há necessidade de trocador de calor;
• alta potência de aquecimento;
• a parte principal do TNF tem uma forma cónica, o que favorece o aparecimento de zonas de vácuo e o aumento da temperatura.

Vantagens da instalação

A bomba de calor Frenetta pode ser conectada ao sistema de piso radiante

As bombas de calor Frenetta, em comparação com outras unidades deste tipo, são especialmente populares. A instalação é amplamente utilizada em sistemas de aquecimento.

Além disso, a bomba pode ser conectada a sistemas modernos de aquecimento de piso.

Esse uso generalizado da bomba de calor é explicado pelo fato de ter muitas vantagens em comparação com outras unidades.

Esses incluem:

• alta produtividade;
• lucratividade;
• a capacidade de operar no modo automático;
• versatilidade da bomba;
• fácil customização para determinadas necessidades;
• dimensões compactas;
• operação silenciosa e muito mais.

A introdução de novas modificações no projeto da bomba leva a uma melhoria em suas características técnicas.

As bombas de calor Frenett são amplamente utilizadas em vários campos. Na maioria das vezes eles são instalados em casas de campo. Uma vantagem importante da unidade é que ela pode ser montada manualmente.

Bomba de calor para aquecimento doméstico, princípio de funcionamento

O funcionamento da bomba de calor, frigorífico e ar condicionado é baseado no ciclo de Carnot. Uma bomba de calor para aquecimento transfere calor de uma zona com temperatura mais baixa para um consumidor, onde o valor deste parâmetro deve ser maior. Neste caso, é retirado do exterior, onde se acumula, e depois de algumas transformações vai para dentro de casa. É o calor natural, e não a energia liberada durante a combustão do combustível tradicional, que aumenta a temperatura do refrigerante que passa pelos tubos do sistema de aquecimento.

De fato, o princípio de operação da bomba é muito mais complicado. Portanto, os dispositivos desta classe são frequentemente comparados com unidades de refrigeração, trabalhando apenas no sentido inverso. Mas a ordem geral de operação é idêntica, apesar de haver uma grande diferença tanto na solução de engenharia quanto na finalidade das principais partes dos dispositivos. Do sistema de aquecimento tradicional o circuito montado em uma bomba de calor difere no número de circuitos e nas especificidades de seu trabalho.

O circuito externo é montado fora de uma casa particular. É colocado onde o calor se acumula quando as superfícies são aquecidas pela luz solar ou por outro motivo. A energia pode ser obtida, por exemplo, do ar, do solo, da água. Mesmo de um poço, se a casa estiver em solo rochoso ou houver restrições na instalação de tubos.Portanto, existem várias modificações nas bombas de calor, apesar do aquecimento ser organizado de acordo com o mesmo tipo de esquema.

O princípio de funcionamento da bomba

O circuito interno (não confundir com o aquecimento da casa) está geograficamente localizado na própria unidade. O refrigerante refrigerado que circula no externo eleva parcialmente sua temperatura devido ao ambiente. Passando pelo evaporador, transfere a energia extraída para o refrigerante com o qual o circuito interno é preenchido. Este último, devido à sua propriedade específica, ferve e passa para o estado gasoso. Baixa pressão e temperaturas acima de -5°C são suficientes para isso. Ou seja, o meio líquido se transforma em gás.

Além disso - para o compressor, onde a pressão é aumentada artificialmente, devido ao qual o refrigerante é aquecido. É nesse elemento estrutural, que é o segundo trocador de calor, que a energia térmica é transferida para o líquido (água ou anticongelante), passando pela linha de retorno do sistema de aquecimento da casa. Um esquema de aquecimento bastante original, eficiente e racional.

A bomba de calor precisa de eletricidade para funcionar. Mas ainda é muito mais lucrativo do que usar apenas um aquecedor elétrico. Uma vez que uma caldeira elétrica ou aquecedor elétrico gasta exatamente a mesma quantidade de eletricidade que produz calor. Por exemplo, se um aquecedor tem uma potência de 2 kW, então ele gasta 2 kW por hora e produz 2 kW aquecer. Uma bomba de calor produz calor 3-7 vezes mais do que consome eletricidade. Por exemplo, 5,5 kWh são usados ​​para operar o compressor e a bomba e 17 kWh de calor são obtidos. É esta alta eficiência que é a principal vantagem de uma bomba de calor.

Resta acrescentar que uma solução salina ou etilenoglicol circula no circuito externo e o freon, via de regra, circula no circuito interno. A composição de tal esquema de aquecimento inclui vários dispositivos adicionais. Os principais são um redutor de válvula e um subcooler.

Processo de montagem da bomba de calor Frenetta faça você mesmo: desenhos

Primeiro, são feitos dois furos na carcaça para tubos de aquecimento especificamente para tubos de aquecimento. A haste roscada é instalada no centro do corpo. Aparafuse a porca nesta rosca, coloque o disco, depois aparafuse a próxima porca, etc. E assim a instalação dos discos continua até que a carcaça esteja completamente preenchida.

Em seguida, o óleo é derramado no sistema, por exemplo, semente de algodão. A caixa é fechada e fixada na haste. Traga os tubos do radiador para os furos feitos. Você prende o motor elétrico na haste central, garante a rotação. O dispositivo pode ser conectado à rede e sua operação pode ser verificada.

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. No dispositivo este tipo de ventilador ausência de.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

Quando esse design gira, o óleo aquece 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.

Como funciona uma bomba de calor

Em sua essência, a tecnologia de operação do TNF é semelhante ao princípio de operação de um refrigerador.Os equipamentos de refrigeração, para baixar a temperatura, retiram o calor das câmaras e o libertam para o exterior com a ajuda de radiadores. O HNF funciona exatamente da mesma maneira: para produzir calor, ele o retira do solo ou líquido, o processa e o transfere para o sistema de aquecimento de uma casa particular, oficina, estufa ou qualquer outro cômodo.

Como funciona uma bomba de calor

O refrigerante, que pode ser amônia ou freon, se move dentro dos circuitos externo e interno. Neste caso, o circuito externo é responsável por receber calor da atmosfera, terra ou água.

Todo ambiente natural tem em sua composição uma certa quantidade de energia térmica díspar. O refrigerante é capaz de recolhê-lo e enviá-lo para reciclagem. Para iniciar este processo, é necessário que a temperatura do transportador de calor aumente de 4 a 5 graus.

Então, do circuito externo, o refrigerante é direcionado para o interno. Aqui o evaporador converte o transportador de calor de líquido para gás. O processo ocorre devido ao fato de que o freon em baixa pressão ambiente tem um baixo ponto de ebulição.

Após o evaporador, o freon na forma de gás corre para o compressor, onde ocorre a compressão e, como resultado, o aumento da temperatura. Em seguida, o gás está no condensador. Lá, o gás compartilha sua temperatura com o líquido (transportador de calor). Como resultado do resfriamento, o gás retorna ao estado líquido e inicia-se um novo ciclo de circulação no sistema.

O principal parâmetro que determina a produtividade do TNF é o fator de conversão. Este indicador resulta de uma determinada relação entre a potência térmica produzida pela TNF e o volume de consumo de energia térmica.

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
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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.

Produção de uma instalação geotérmica

É bem possível fazer uma instalação geotérmica com suas próprias mãos. Ao mesmo tempo, a energia térmica da terra é usada para aquecer a habitação. Claro, este é um processo trabalhoso, mas os benefícios são significativos.

Cálculo do circuito e trocadores de calor da bomba

A área do circuito para HP é calculada à razão de 30 m² por quilowatt. Para um espaço vital de 100 m², são necessários cerca de 8 quilowatts/hora de energia. Assim a área do circuito será de 240 m².

O trocador de calor pode ser feito de um tubo de cobre. A temperatura na entrada é de 60 graus, na saída de 30 graus, a potência térmica é de 8 quilowatts / hora. A área de troca de calor deve ser de 1,1 m². Tubo de cobre com diâmetro de 10 milímetros, fator de segurança de 1,2.

Circunferência em metros: l \u003d 10 × 3,14 / 1000 \u003d 0,0314 m.

Número de tubos de cobre em metros: L = 1,1 × 1,2 / 0,0314 = 42 m.

Equipamentos e materiais necessários

De muitas maneiras, o sucesso na fabricação de bombas de calor depende do grau de preparação e conhecimento do próprio contratante, bem como da disponibilidade e qualidade de tudo o que é necessário para a instalação de uma bomba de calor.

Antes de iniciar o trabalho, você precisa comprar equipamentos e materiais:

• compressor;
• capacitor;
• controlador;
• conexões de polietileno destinadas à montagem de coletores;
• tubo para o circuito de terra;
• bombas de circulação;
• mangueira de água ou tubo de PEAD;
• manômetros, termômetros;
• tubo de cobre com diâmetro de 10 milímetros;
• isolamento para tubulações;
• conjunto de vedação.

Como montar o trocador de calor

O bloco de troca de calor consiste em dois componentes. O evaporador deve ser montado de acordo com o princípio "pipe in pipe". O tubo de cobre interno é preenchido com freon ou outro líquido em ebulição rápida. Do lado de fora circula água do poço.

Antes de montar o condensador, é necessário enrolar o tubo de cobre em forma de espiral e colocá-lo em um barril de metal com capacidade de pelo menos 0,2 m³. O tubo de cobre é preenchido com freon e o barril de água é conectado ao sistema de aquecimento da casa.

Disposição do contorno do solo

Para preparar a área necessária para o contorno do solo, é necessário realizar uma grande quantidade de terraplenagem, que é desejável que seja realizada mecanicamente.

Você pode usar 2 métodos:

1.No primeiro método, é necessário remover a camada superior do solo a uma profundidade abaixo de seu congelamento. No fundo do poço resultante havia uma cobra livre parte do tubo externo evaporador e recultive o solo.

2. No segundo método, você deve primeiro cavar uma vala sobre toda a área planejada. Um tubo é colocado nele.

Então você precisa verificar o aperto de todas as conexões e encher o tubo com água. Se não houver vazamentos, você pode preencher a estrutura com terra.

Reabastecimento e primeira partida

Após a conclusão da instalação, o sistema deve ser preenchido com refrigerante. Este trabalho é melhor confiado a um especialista, porque dispositivos especiais são usados ​​​​para preencher o circuito interno com freon. Ao encher, a pressão e a temperatura devem ser medidas em entrada e saída do compressor.

Como fazer esse dispositivo você mesmo?

O mais prático para aquecimento de residências é o modelo de bomba de calor Frenette, que não possui ventilador e cilindro interno. Em vez disso, são usados ​​muitos discos de metal que giram dentro do instrumento. O papel do refrigerante é desempenhado pelo óleo que entra no radiador, resfria e depois retorna ao sistema. A operação de tal dispositivo é demonstrada de forma convincente no vídeo:

Para quem sabe inglês, este vídeo pode ser útil:

Não é difícil fazer uma bomba de calor de acordo com o princípio de Eugene Frenette em casa. Para isso você vai precisar de:

• cilindro metálico;
• discos de aço;
• nozes;
• haste de aço;
• um pequeno motor elétrico;
• tubos;
• radiador.

O diâmetro dos discos de aço deve ser um pouco menor que o diâmetro do cilindro para que haja uma pequena folga entre as paredes da carcaça e a parte rotativa. O número de discos e porcas depende das dimensões da estrutura.Os discos são amarrados sucessivamente em uma haste de aço, separando-os com porcas. Normalmente são usadas porcas, cuja altura é de 6 mm. O cilindro deve ser preenchido com discos até o topo. Uma rosca externa é aplicada à haste de aço ao longo de todo o seu comprimento. Dois furos são feitos no corpo para o refrigerante. Através do orifício superior, o óleo aquecido fluirá para o radiador e, do fundo, retornará ao sistema para aquecimento adicional.

Como refrigerante, os desenvolvedores do dispositivo recomendam o uso de óleo líquido, não água, pois o ponto de ebulição desse óleo é várias vezes maior. Se a água aquecer rapidamente, ela pode se transformar em vapor e sobrecarregar o sistema, o que pode levar a danos estruturais.

Este é um diagrama aproximado do projeto da bomba de calor Frenette, que não é difícil de implementar com a ajuda de meios improvisados ​​e materiais disponíveis.

Para montar uma haste rosqueada, você também precisará de um rolamento. Quanto ao motor elétrico, qualquer modelo que forneça um número suficiente de rotações fará, por exemplo, um motor funcionando de um ventilador antigo.

O processo de montagem do dispositivo é o seguinte:

1. Dois furos são feitos no corpo para tubos de aquecimento.
2. Uma haste rosqueada é instalada no centro do corpo.
3. Uma porca é aparafusada na rosca, um disco é colocado, a próxima porca é aparafusada, etc.
4. A montagem dos discos continua até que a caixa esteja cheia.
5. O óleo líquido é derramado no sistema, por exemplo, semente de algodão.
6. A caixa é fechada e a haste é fixa.
7. Os tubos do radiador de aquecimento são trazidos para os orifícios.
8. Um motor elétrico é acoplado à haste central, que fornece rotação.
9. Conecte o dispositivo à rede e verifique seu funcionamento.

Para melhorar o rendimento deste tipo de bomba de calor e tornar a sua utilização mais cómoda e económica, recomenda-se a utilização de um sistema automático de liga-desliga do motor. Tal sistema é controlado usando um sensor de temperatura, que é montado diretamente no corpo do dispositivo.

Conclusão

Claro, aquecer sua casa com uma bomba de calor é o sonho de muitos proprietários. Infelizmente, o custo das instalações é muito alto e apenas alguns podem lidar com sua própria produção. E muitas vezes há energia suficiente apenas para o abastecimento de água quente, não estamos falando de aquecimento. Se tudo fosse tão simples, teríamos uma bomba de calor caseira em cada casa, mas por enquanto ela permanece inacessível a uma ampla gama de usuários.

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