Тепловой насос Френетта устройство и принцип работы, можно ли собрать самому


Содержание страницы:

Необычный способ отопления дома: применение теплового насоса Френетта

Сегодня многие хотят сэкономить, получить максимальную выгоду, сделать мир вокруг себя более функциональным и менее затратным — везде и во всем. Делать это нужно, прежде всего, с обустройства собственного дома — устанавливая надежное автономное отопление.

За ним легче следить, его легче регулировать, однако не всегда дешевле устанавливать и обслуживать. Самый дорогой энергоресурс на данный момент – электричество.

Частное отопление его использует реже, а если использует — то экономичнее, поэтому его можно считать выгоднее. И отличным способом, который будет способствовать экономии, является применение теплового насоса Френетта.

Особенности оборудования

В семидесятые годы в Америке примечательный изобретатель Евгений Френетт показал миру свое создание – тепловой насос Френетта, названный в честь своего открывателя.

Примечателен он в первую очередь тем, что КПД превышает 100%. Некоторые верят и в 700 и 1000 процентов, но скептики, оперирующие физическими законами, не поддерживают их — это, все-таки, преувеличение.

Сфера применения насоса Френетта не ограничивается жилыми помещениями. Его с успехом применяют на производстве.

В свое время этот прибор был очень популярен, поэтому энтузиасты изучали его схему, все больше совершенствуя конструкцию теплового насоса.

Основной принцип все так же не изменился: создатель устройства предлагал простое, но гениальное в своей простоте изобретение. Все основывается на выделении тепла вследствие трения.

Когда он представлял впервые тепловой насос Френетта, схема была такова:

  • Два цилиндра отличного размера: меньший в большем. В небольшом промежутке между ними масло.
  • Малый мотор оборудован с одной стороны вентилятором, с другой – двигателем (электромотор).
  • Внешний корпус подразумевал пазы для воздуха, а оптимизировал работу установки термостат.

Теперь разберемся, как примерно функционировал данный агрегат, который по своей конструкции отличается от большинства привычных и знакомых нам климатических устройств.

За счет вращения малого цилиндра разогревается масло. Вентилятор распространяет теплый воздух в помещении.

Несмотря на то, что эта система называется тепловым насосом, с правильным представлением этого термина машина Френетта совпадает только в роли обогревателя.

Тепловой насос должен работать по обратному принципу Карно, преобразуя низкий потенциал окружающей среды в высокий потенциал энергии тепла. Здесь же такого нет.

Многие пытались преображать изобретение, в том числе и сам его создатель. Поэтому можно обнаружить разные виды насоса Френетта.

Конструктивные отличия от вышеописанных нюансов, например, могут быть следующими:

  • Барабан с цилиндрами находится в горизонтальном положении, по центру проходит вал, конец которого выступает наружу. Вентилятора нет, обычно его заменяет радиатор или же теплоноситель подается сразу в систему. Важно обеспечить герметичность установки.
  • Вид из двух барабанов с крыльчаткой между ними. Разогретое масло выбрасывается из крыльчатки в зазор между ротором и корпусом насоса, обеспечивая максимальную производительность.
  • Нестандартный вид насоса Френетта, разработка хабаровских ученых. Масло заменено на воду, основа – грибовидный элемент. Образующийся при нагревании и кипении пар движется по каналам со скоростью до 135 метров в минуту. Эта конструкция способна существовать без подвода энергии извне. Применяют его только в промышленных целях.

Советы по выбору

Купить тепловой насос Френетта советуют чаще для крупных промышленных организаций — так как там нужна большая мощность. Ее обеспечивают высокие температуры, а значит — с установкой работать нужно аккуратно.

Подобная установка для частного дома является решением достаточно редким — в продаже установку найти непросто, ввиду ее конструктивной сложности.

К сожалению, несмотря на столь внушительную эффективность, в качестве бытового отопительного прибора данная установка не прижилась — так что просто пойти в любой магазин климатического оборудования и купить такой обогреватель — нельзя.

И все-таки для дома некоторые умудряются изготавливать тепловые насосы Френетта своими руками.

Сделать это несложно и выгодно – затраты на топливо и элементы будут намного ниже, чем оценочная стоимость выработанной энергии таким устройством.

Некоторые умельцы изготавливают тепловой насос Френетта, отзывы о чем затем нередко выкладывают, делясь собственным мнением:

Евгений, 43 года, Москва:

Собрал у себя такой насос, теперь радуюсь и считаю сэкономленные средства. Электричества потребляет гораздо меньше, чем обычное отопление. С изготовлением, конечно, пришлось потрудиться — все-таки непростая задача.

Сергей, 39 лет, Екатеринбург:

Пытались на заводе собирать, неграмотно рассчитали, в итоге двигатель дал большую нагрузку, чем нужно. Все-таки пришлось убирать, неисправный получился.

Хотя, казалось бы, все сделали правильно и по чертежу, да и народ у нас грамотный — странно даже, что не сработало.

Артем Б., 48 лет, Ростов:

По образованию — инженер, и более десяти лет проработал на предприятии, которое занималось разработкой насосного оборудования для промышленности.

Коллега как-то показал схему и описание насоса Френетта, ну и я загорелся — времени свободного хватает, небольшая дача имеется — там, собственно, и экспериментировал.

Что сказать — толковую информацию искал неожиданно долго — несмотря на то, что в Интернете предостаточно чертежей и видео по теме, но некоторые тонкости все-таки упускаются, внимание уделяется только основной сути.

В результате собрать установку с горем пополам у меня получилось, и работает она очень даже эффективно. Только вот сомневаюсь, что с такой задачей справится обычный человек, не имеющий специфических познаний.

Как собрать?

На практике проще всего изготовить тепловой насос Френетта своими руками без вентилятора и малого цилиндра. Остается масло в качестве теплоносителя.

Внутрь большого цилиндра помещают десяток дисков из металла. Именно они будут вращаться, заменяя малый цилиндр.

К устройству присоединяют радиатор — именно в него и будет поступать масло, охлаждаться, отдавая тепло, и возвращаться в насос. Таким образом, нам понадобятся:

  • Цилиндр;
  • Диски из металла;
  • Закрепительные элементы (гайки);
  • Стержень;
  • Трубы и радиатор;
  • Масло — может быть любое техническое (рапсовое, хлопковое) или минеральное;
  • Моторчик (электрический), вал которого должен быть удлинен.

Так же, как и в оригинальной модели, необходимо обеспечить зазор между большим цилиндром и дисками — для этого заранее вычисляется их диаметр.

Стержень располагается по центру, на него предварительно нанизываются диски, разделенные гайками.

Сверху и снизу проделывают отверстие для трубы, которая выходит на радиатор.

Разогретое в корпусе масло будет выходить через верхнее отверстие, отдавать тепло через радиатор и возвращаться через нижнее для последующего нагрева.

При монтаже стержня нужно установить подшипник в основание — для легкого вращения дисков и снижения силы трения. В противном случае устройство будет работать хуже, а вдобавок — в разы быстрее придет в негодность.

Двигатель подойдет любой необходимой мощности для конкретной установки. Если мы делаем насос Френетта сами, то под рукой может оказаться мотор от старого вентилятора, к примеру — он хорошо впишется в конструкцию.

Для удобства к системе можно добавить термодатчики, которые будут включать/выключать двигатель. Это позволит сделать насос еще более экономным и рациональным в использовании, тем самым автоматизировав управление установкой.

После завершения работ по сборке самой конструкции, следует заполнить установку маслом, после чего подключить рабочий стержень к приводу, а входные и выходные линии по маслу — с линиями, ведущими к радиатору отопления.

Выполнив завершающую проверку правильности сборки — можно пробовать включать установку в работу.

Установка подобного типа может одинаково эффективно применяться как для прогрева здания, так и для отдельной комнаты. На практике выявлено, что целесообразнее всего использовать его, совмещая с системами теплых полов.

Подобное решение позволит получить достаточно эффективный отопительный контур, позволяющий справляться с низкой температурой внутри помещения.

Тепловой насос Френетта: устройство и принцип работы, можно ли собрать самому?

Самоделки из двигателя от стиральной машины:

1. Как подключить двигатель от старой стиральной машины через конденсатор или без него
2. Самодельный наждак из двигателя стиральной машинки
3. Самодельный генератор из двигателя от стиральной машины
4. Подключение и регулировка оборотов коллекторного двигателя от стиральной машины-автомат
5. Гончарный круг из стиральной машины
6. Токарный станок из стиральной машины автомат
7. Дровокол с двигателем от стиральной машины
8. Самодельная бетономешалка

Тепловой насос Френетта своими руками

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.

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.

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 000oС и выше, что приводит к разогреву воды к моменту выхода ее из каналов 10 в емкость 1 до 100oС. 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 400oС. 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 60oС 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 100oС;

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

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

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 60oС и ниже.

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:

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.

Тепловой насос Френетта своими руками — чертежи

Теплонасос Френетта был сконструирован в Америке в и назван в честь его создателя изобретателя Евгения Френетта. Агрегат известен благодаря своей высокой эффективности работы.

С того времени конструкция насоса была несколько видоизменена, что позволило увеличить его КПД. В результате сегодня на рынке представлено несколько модификаций такого агрегата.

В этой статье мы рассмотрим, как собрать теплонасос Френетта своими руками.

Достоинства установки

Теплонасос Френетта можно подключить к системе теплых полов

Теплонасосы Френетта, по сравнению с другими агрегатами такого типа, пользуются особой популярностью. Установка широко используется в отопительных системах.

Также насос может подключаться к современным системам теплого пола.

Такое широкое использование теплового насоса объясняется тем, что он имеет много преимуществ, по сравнению с другими агрегатами.

К ним можно отнести:

  • высокая продуктивность;
  • экономичность;
  • возможность функционировать в автоматическом режиме;
  • многофункциональность насоса;
  • легкая настройка под те или иные потребности;
  • компактные размеры;
  • бесшумная работа и многое другое.

Внесение новых модификаций в конструкцию насоса приводит к улучшению его технических характеристик.

Тепловые насосы Френетта широко используются в различных сферах. Чаще всего их устанавливают в загородных домах. Немаловажным преимуществом агрегата является то, что его можно собрать своими руками.

Интересную статью о подробной классификации тепловых насосов читайте здесь.

Принцип работы теплонасоса

Схема работы теплонасоса. (Для увеличения нажмите)

По принципу действия тепловые насосы напоминают обычные холодильники. Так, холодильное оборудование в процессе функционирования забирает тепло из камер и подает его наружу.

Здесь в работу вводятся радиаторы. Что касается насоса, то тепло он берет из земли или жидкости. На следующем этапе происходит обработка тепловой энергии и подача ее в систему отопления того или иного строения.

В работе теплонасоса особое место занимает холодильный агент, в качестве которого используют фреон или аммиак. Хладагент передвигается по внешнему и внутреннему контуру.

Здесь внешний контур отвечает за прием тепловой энергии из внешней среды, будь то земля, вода или атмосфера. После того как температура холодильного агента поднимается на несколько градусов, он начинает циркулировать по системе.

В первоначальном состоянии холодильный агент – это жидкость, но в результате действия на него испарителя он превращается в газ. После этого холодильный агент направляется в компрессор, где происходит его сжимание.

В результате этого возрастает его температура. Дальше газ направляется в конденсатор, где происходит обмен тепловой энергией с тепловым носителем отопительной системы. В результате охлаждения газ превращается в жидкость и возвращается на исходную точку.

Устройство

Устройство теплонасоса Френетта. (Для увеличения нажмите)

Устройство, как и принцип работы теплонасоса Френетта довольно просто.

В состав классической конструкции входит:

  • ротор и статор;
  • вентилятор с довольно большими лопастями;
  • вал.

Ротор и статор представляют собой цилиндры разного объема. Ротор имеет меньший объем и устанавливается в статор. В статор наливается масло, которое используется в качестве теплоносителя.

Масляный теплоноситель подогревается в результате действия на статор ротора. Ротор же в свою очередь приводится в работу валом, на конце которого устанавливается вентилятор. Функция вентилятора заключается в том, чтобы нагнетать теплый воздух в помещение.

В современных модификациях теплового насоса Френетта вместо ротора используют стальные диски. Также здесь нет потребности в использовании лопастного вентилятора. Благодаря некоторым модификациям, стало возможным улучшение технических характеристик теплонасоса.

Описание современных моделей теплонасосов Вы можете прочитать в этой статье.

Самостоятельная сборка

Горизонтальная модель теплонасоса Френетта

Тепловой насос можно собрать своими руками.

Мы рассмотрим принцип сборки модифицированного типа агрегата, в котором вместо ротора используются стальные диски.

Чтобы изготовить такой насос самостоятельно, понадобится:

  • цилиндр;
  • диски из высококачественной стали, диаметр которых должен быть меньше, чем диаметр цилиндра;
  • электродвигатель с длинным валом;
  • силовой кабель;
  • сальники и уплотнители;
  • гайки;
  • патрубки;
  • элементы отопительной системы – радиаторы и трубы.

Имея под рукой такие материалы, можно приступать к непосредственной сборке агрегата:

  1. Установить вал электродвигателя внутрь цилиндра. Узлы прокладываются сальниками и уплотнителями.
  2. На вал устанавливаются стальные диски. При этом стоит учитывать, что КПД напрямую зависит от количества этих элементов и их расстояния до стенок цилиндра, то есть чем больше стальных дисков и чем дальше они размещены от стенок цилиндра, тем выше будет КПД насоса.
  3. Каждый диск закрепляют на валу с помощью гаек.
  4. Вверху устраиваются два отверстия. Через одно будет поддаваться теплоноситель, а через другое – масло из системы отопления.
  5. К цилиндру подсоединяются все патрубки, а к электродвигателю силовой кабель. Перед тем как проверять функциональность насоса, в цилиндр нужно налить масло.
  6. Проверить агрегат на наличие протечек.

Таким образом, осуществляется сборка самого простого теплового насоса Френетта. Обладая определенными навыками и знаниями, каждый сможет собрать насос для своего загородного дома.

Советы по эксплуатации

Чтобы тепловой насос Френетта, изготовленный своими руками, прослужил как можно дольше, стоит прислушаться к некоторым советам профессионалов.

Итак, что же это за советы:

  • в качестве теплоносителя лучше использовать натуральное масло;
  • агрегат оснащают термодатчиком, что обеспечит его автономное отключение и включение;
  • чтобы снизить стоимость сборки насоса, в качестве силового элемента можно использовать электродвигатель от старых приборов;
  • чтобы улучшить эффективность работы насоса, при его конструировании стоит использовать максимальное количество стальных дисков.

Если вы обладаете определенными знаниями в работе таких агрегатов, то со временем определите, какие модификации можно провести для улучшения их работы. Так как речь идет об использовании электричества и масла, не стоит забывать о техники безопасности.

Смотрите видео, в котором опытный пользователь объясняет устройство и особенности эксплуатации теплового насоса Френетта, сделанного своими руками:

Тепловой насос Френетта своими руками

Данное изделие становится на российском рынке всё более востребованным, благодаря присущим ему высочайшим эксплуатационным характеристикам. Единственным ограничением увеличения объёмов продаж в настоящее время является высокая стоимость изделия.

Внутреннее устройство и принцип работы теплового насоса Френетта

Изобретённое американским инженером, и получившее в последующем его имя, тепловой насос Френетта, устройство произвело настоящую революцию в семействе тепловырабатывающего оборудования своим КПД, который составляет почти 1000%.

Основными элементами конструкции указанного насоса являются:

  • Статор (неподвижный цилиндр);
  • Ротор (подвижный цилиндр);
  • Вал;
  • Электровентилятор.

Роль первых двух элементов выполняют цилиндры. Причём ротор вставлен, внутрь статора. Последний заполняется маслом, нагревающимся в результате трения, возникающего при вращении ротора. Движение внутреннего цилиндра осуществляется валом, с закреплённой на его противоположном конце крыльчаткой вентилятора. Именно он передаёт нагревшийся воздух для обогрева комнаты. В дальнейшем схема теплового насоса Френетта была неоднократно усовершенствована.

Самое главное из них заключается в замене цилиндрического ротора несколькими дисками из стали и отказ от вентилятора.

Эффективность работы указанной модели насоса и его КПД обеспечиваются:

  • Отсутствием теплообменника;
  • Тем, что теплоноситель перемещается в закрытой системе;
  • Нагревание происходит с выработкой энергии большой мощности;
  • Базовая часть конструкции указанного насоса конусная, что способствует росту температуры и созданию зон вакуума.

Величина производимой устройством энергии, используемой для обогрева комнаты, многократно превосходит затраты потребляемой электроэнергии.
Изменение температуры используемого теплоносителя достигается за счёт трансформации энергии.

Разновидности теплового агрегата Френетта

В настоящее время тепловой насос Френетта представлен на рынке двадцатью различными конструкциями. Ротор вращается в масле, залитом в статор. Принцип работы взят за основу классификации существующих моделей. Согласно указанному критерию они делятся на следующие типы:

  • Абсорбционный. Требует для работы топливо, либо электрическую энергию;
  • Компрессионный. В основу работы положена энергия нашей планеты;
  • Воздушный. Тепло отбирается с использованием воздуха.

Такие изделия, как тепловой насос Френетта, принцип действия имеют единый, а по своему назначению подразделяется на две группы. Первыми обогревают малые помещения и дома. Они именуются частными. Вторые считаются промышленными и работают с использованием энергии фреона или атмосферного воздуха. Есть версии, функционирующие с использованием земли, либо воды.

Наибольшей популярностью у потребителей пользуются в настоящее время насосы следующих типов:

  1. Насосы промышленного типа (теплоноситель – вода). Внешне указанные изделия похожи на гриб. Самостоятельно изготовить подобную конструкцию практически невозможно.
  2. Насосы, обладающие большой эффективностью. Тепловой насос Френетта, схема данной версии конструктивно имеет крыльчатку и пару цилиндров, являющихся рабочими. Раскрученная жидкость под действием сил центробежного характера выбрасывается в стационарный внешний цилиндр. Указанное техническое решение даёт возможность повысить значение присущего изделиям КПД.
  3. Насосы горизонтальные. Имеют цилиндр статора, размещаемый параллельно поверхности грунта. Очень компактные изделия, упрощение которых достигнуто за счёт замены цилиндра – ротора на вал электродвигателя. Все элементы конструкции уплотнены стандартными манжетами и сальниками. Насосы указанных конструкций подогревают залитое масло, после чего подают теплоноситель в отопительные приборы (радиаторы).

Процесс сборки теплового насоса своими руками

Если принято решение сделать тепловой насос Френетта своими руками, то для этого потребуется приобрести:

  • Наружный цилиндр из металла, выполняющий роль статора;
  • Несколько стальных дисков, диаметр которых позволяет разместить их внутри статора;
  • Электродвигатель, имеющий вал удлинённых размеров;
  • Стационарную систему трубопроводов и радиатор.

Изготовление начинается с установки внутри статора на специальных подшипниках вала электродвигателя. Затем узлы крепления уплотняются сальниками и манжетами.

После этого на ось электродвигателя крепятся подготовленные диски из металла. Их общее количество и промежуток между их вешними кромками и цилиндром прямо влияют на КПД будущего насоса. Он прямо пропорционален количеству установленных дисков и обратно пропорционален упомянутому выше расстоянию.

Изготавливая тепловой насос Френетта своими руками, следует, накрутив очередной диск на несущую ось, в качестве прокладки установить гайку (5 мм).

Далее в цилиндре, выполняющем роль статора, выполняется два отверстия. Через верхнее масло подаётся в отопительную систему. Через нижнее – возвращается в цилиндр.

После завершения сборки в статор заливается масло, а рабочая ось подсоединяется к источнику электрического снабжения. Патрубки подачи и обратки подсоединяются к системе отопления.

Насос в сборе дополнительно герметизируется (при необходимости) и контролируется на утечку теплоносителя.

Для упрощения управления данным изделием дополнительно собирается АСК – система контроля, выполняемого в автоматическом режиме, запускающая насос при достижении в помещении температуры, величина которой опускается ниже минимально разрешённой.

Рекомендации и советы по устройству изделия

В зависимости от решаемых задач поверхность конуса в её внутренней части может выполняться конической, выпуклой, либо вогнутой. Имеющиеся каналы выполняются с разным сечением прямоугольной формы и размещаются с уклоном, в радиальном направлении, либо криволинейными.

Схема теплового насоса Френетта выглядит следующим образом. Диски нанизываются на вал с определённым зазором между их внешними кромками и внутренней поверхностью статора. При их вращении в зазорах формируется вакуум. Вращающиеся диски позволяют повысить температуру теплоносителя до значения, существенно превышающего точку кипения. Поэтому жидкость, попадающая в неподвижный цилиндр, мгновенно нагревается и вытесняется в подающую магистраль системы СО (отопления). Из каналов под давлением поступает пар. Присущая ему реактивная сила вращает диски нашего генератора. Дополнительного питания в указанном случае не нужно.

Решив собрать тепловой насос Френетта своими руками, необходимо понимать, что максимально эффективными являются изделия, имеющие внутренние поверхности выпуклой формы. Самым оптимальным соотношением диаметра статора (внутреннего) и встроенных дисков составляет 1:3.

Значение, до которого разогревается теплоноситель, прямо задаётся количеством оборотов и может составлять:

  • 100 градусов при скоростях вращения дисков порядка 7800 в минуту;
  • Если скорость возрастёт до 9000 об/мин, то теплоноситель превратится в пар (если в качестве последнего выступает вода);
  • При скоростях от 10000 до 12000 об/мин температура теплоносителя может возрасти до 400 градусов;
  • Если повысить скорость вращения до 12500 оборотов, то устройство выйдет на режим самогенерации;
  • При скоростях более 15000 оборотов вода начинает химически разлагаться на кислород и водород.

Рекомендации

Лучшим теплоносителем для подобного устройства является масло (хлопок, либо рапс).
Диски должны заполнять всё пространство внутри статора.

Воду в насосах указанной конструкции использовать не рекомендуется, т.к. выделяющийся пар приведёт к созданию избыточного давления в тепловом контуре.

Обязательно установите на модель термодатчик и заведите на него автоматику включения и выключения.

Как изготовить тепловой насос Френетта своими руками

Достаточно интересная разработка, позволяющая обеспечить отопление различных помещений — тепловой насос Френетта (своими руками создать такой агрегат достаточно просто, это по силам любому народному умельцу), не требующий никаких типов топлива.

Сразу стоит оговориться о том, что, несмотря на схожесть названия, данная установка не имеет ничего общего с геотермальными тепловыми насосами, данные конструкции работают по совершенно другому принципу.

Схема теплового насоса Френетта

Основной принцип работы установки Френетта

Из школьного курса физики известно о том, что сила трения между различными веществами способна привести к их разогреву до достаточно высоких температур. Именно эта особенность и была положена изобретателем Евгением Френеттом в основу созданного им теплового устройства.

Применяемые сегодня тепловые насосы Френетта претерпели множество изменений, конструкция устройства была значительно модифицирована и усовершенствована, но основной принцип функционирования остался прежним.

Насос данного типа представляет собой два сосуда, помещенных один внутрь другого, при этом пространство между ними заполняется техническим маслом. Внутренний цилиндр подсоединяется к валу электродвигателя, вращающемуся с большой скоростью. Благодаря этому под воздействием сил трения между поверхностями цилиндров и теплоносителем (маслом) происходит его разогрев до достаточно высоких температур.

Полученная тепловая энергия передается на традиционный радиатор отопления (масло поступает к нему по системам трубопроводов) или используется для нагрева воздуха, из которого при помощи встроенное крыльчатки формируются тепловые потоки.

По словам производителей, принцип действия теплового насоса Френетта позволяет получить устройство, КПД которого достигает 1000%, конечно поверить в это сложно (опять же исходя обычных школьных знаний физики) но стоит признать то, что эффективность конструкции

В первую очередь стоит отметить тот факт, что в качестве теплоносителя стоит применять именно масло, которое имеет большую (по сравнению с водой) температуру кипения. Конечно, имеются и водяные модификации насосов, но они имеют более сложную конструкцию. Это связано с тем, что получаемой в результате трения энергии хватает для перехода воды в парообразное состояние, в результате чего создается избыточное давление в системе, что приводит к необходимости повышения надежности всех узлов конструкции.

На практике применяют заводские установки и самодельные насосы Френетта, наиболее распространены следующие модификации:

Насосы с горизонтальным расположением рабочих цилиндров (барабанов) имеют небольшие габаритные размеры. Существуют модели, в которых роль внутреннего цилиндра играет вал электродвигателя, что позволяет существенно упростить конструкцию. Но при этом стоит особое внимание уделить уплотнению всех узлов при помощи сальников, резиновых манжет и других подобных элементов, протекание теплоносителя не допускается. Такой насос Френетта обеспечивает нагрев масла и подачу его в традиционный радиатор отопления.

Устройство, способное работать с повышенной эффективностью, представляет собой конструкцию из двух рабочих барабанов и крыльчатки. Центробежная сила, возникающая при раскручивании жидкости крыльчаткой, приводит к выбросу масла в минимальный зазор между поверхностями цилиндров. При этом количество выделяемой под действием сил трения тепловой энергии существенно увеличивается. Такая конструкция так же подключается к бытовым радиаторам отопления.

Промышленная установка, работающая по принципу насоса Френетта, в которой в качестве теплоносителя используется вода, способна работать без внешнего питающего устройства. Помните о том, что создать такую установку в домашних условиях практически невозможно, она представляет интерес только в промышленных масштабах.

Модель теплового насоса Френетта

Внутренний цилиндр представляет собой грибообразную конструкцию. При работе насоса теплоноситель (вода) нагревается до кипения и превращается в пар, возникающие реактивные силы обеспечивают его движение по внутренним каналам установки с высокой скоростью (достигает 135 метров в минуту). Благодаря этому обеспечивается высокая эффективность работы установки.

Все заводские модификации имеют достаточно высокую стоимость, поэтому особый интерес вызывают конструкции, которые можно самостоятельно собрать в домашних условиях.

Самодельный насос Френетта

Смонтировать насос Френетта своими руками достаточно просто, при этом вам не потребуются дорогостоящие детали и конструктивные узлы. Установка не требует применения дополнительных крыльчаток, а функции внутреннего цилиндра выполняют несколько обычных стальных дисков, размещенных на приводном валу.

Итак, основные элементы самодельной системы отопления, работающей по принципу теплового насоса Френетта:

Стальной наружный цилиндр подходящего диаметра.

Металлические диски, размер которых несколько меньше, чем внутренний диаметр цилиндра. Помните о том, что эффективность работы устройства будет повышаться по мере уменьшении зазора между конструктивными элементами.

Небольшой электродвигатель с удлиненным валом, на который монтируются внутренние диски.

Минеральное или другое техническое масло (например, рапсовое или хлопковое).

Система трубопроводов, обеспечивающих циркуляцию теплоносителя и бытовой радиатор отопления.

Вал электродвигателя или рабочая ось, соединенная с ним, устанавливается внутри наружного цилиндра на подшипниках. При этом не стоит забывать о надежном уплотнении данных узлов. На ось с определенным зазором монтируется требуемое количество рабочих диском. Обеспечить расстояние между ними можно при помощи гаек, которые накручиваются после каждого очередного диска. Высота гайки обычно не превышает 5-6 мм, количество дисков подбирается исходя из высоты цилиндра, весь внутренний объем должен быть заполнен ими.

В корпусе установки (наружном цилиндре) делают два отверстия (сверху и снизу). Через верхнее разогретое масло будет подаваться в систему отопления, а для его возврата в установку используется нижнее отверстие.

После сборки основных узлов насоса необходимо заполнить его маслом, подключить рабочую ось и электрическому приводу, входной и выходной патрубки к магистрали отопления. После герметизации конструкции можно запускать самодельный насос Френетта в работу.

Чтобы упростить управление устройством, сделать его эксплуатацию более удобной и эффективной, рекомендуется собрать систему автоматического управления, которая способно обеспечить включение установки при понижении температуры в помещении до определенного критического значения.

Область применения тепловых насосов

В принципе устройства данного типа можно использовать для обогрева самых различных помещений, начиная от гаражей, хозяйственных построек, жилых и производственных зданий, никаких ограничений в данном вопросе не существует.

Если использовать насос Френетта для обогрева отдельной комнаты или помещения, то целесообразно подключать его к обычным отопительным радиаторам. При применении данного устройства для обеспечения отопления в жилом доме, стоит рассмотреть возможность его совместной эксплуатации с системами водяного теплого пола. Такое конструктивное решение обеспечивает наиболее эффективное отопление. В этом случае датчик, обеспечивающий автоматическую работу, устанавливается в корпусе насоса, а не в стяжке (как для традиционных систем теплого пола).

Несмотря на то, что в эффективность работы такого простого устройства трудно поверить, практика показывает его надежность и высокую работоспособность. Поэтому, если вы задумались об обеспечении энергонезависимого отопления, обязательно рассмотрите возможность установки насосов Френетта.

Тепловой насос Френетта. Как сделать своими руками?

Имя Евгения Френетта хорошо известно не только в научном мире, но также среди домашних мастеров и изобретателей любителей. Этот ученый придумал, а затем усовершенствовал устройство, которое способно с высокой эффективностью отапливать жилые и производственные помещения. Руководствуясь его идеями, немало умельцев смогло изготовить тепловой насос Френетта своими руками, и даже эффективно его усовершенствовать.

Принцип работы устройства

Тем, кто соприкасался с вопросами экономически выгодного отопления, название “тепловой насос” хорошо знакомо. Особенно в сочетании с терминами типа “земля-вода”, “вода-вода”, “вода-воздух” и т.п. Такой тепловой насос с устройством Френетта не имеет практически ничего общего, кроме разве что названия и конечного результата в виде тепловой энергии, которую в итоге используют для обогрева.

Тепловые насосы, работающие на принципе Карно, очень популярны и как экономически выгодный способ организации отопления, и как экологически безопасная система. Работа такого комплекса устройств связана с накоплением низкопотенциальной энергии, содержащейся в природных ресурсах (земле, воде, воздухе), и преобразованием ее в тепловую энергию с высоким потенциалом. Изобретение Евгения Френетта устроено и работает совершенно иначе.

Тепловой насос Френетта, устройство

Принцип действия этого прибора основан на использовании тепловой энергии, которая выделяется при трении. В основе конструкции — металлические поверхности, расположенные не вплотную друг к другу, а на некотором расстоянии. Пространство между ними заполняют жидкостью. Части устройства вращаются относительно друг друга с помощью электромотора, жидкость, находящаяся внутри корпуса и контактирующая с вращающимися элементами, разогревается.

Полученное тепло можно использовать для нагрева теплоносителя. Некоторые источники рекомендуют использовать эту жидкость непосредственно для отопительной системы. Чаще всего к самодельному насосу Френетта присоединяют обычный радиатор. В качестве жидкости для нагрева специалисты настоятельно рекомендуют использовать масло, а не воду.

В процессе работы насоса этот теплоноситель имеет свойство разогреваться очень сильно. Вода в таких условиях может просто закипеть. Горячий пар в замкнутом пространстве создает избыточное давление, а это обычно приводит к разрыву труб или корпуса. Использовать масло в такой ситуации намного безопаснее, поскольку его температура кипения значительно выше.

Затраты электроэнергии на работу прибора ничтожны, а вот количество полученного в результате тепла весьма ощутимы. Нагрев теплоносителя до таких же температур с помощью ТЭНа, например, потребовал бы значительно большего количества электроэнергии, возможно, в десятки раз больше. Бытовой обогреватель при таком расходе электричества даже не нагрелся бы.

Почему же такими приборами не оборудованы все подряд жилые и промышленные помещения? Причины могут быть разными. Все же вода — более простой и удобный теплоноситель, чем масло. Она не нагревается до таких высоких температур, и устранить последствия протечек воды проще, чем убрать разлитое масло.

Еще одна причина может быть в том, что к моменту изобретения насоса Френетта централизованная система отопления уже существовала и успешно функционировала. Ее демонтаж для замены на теплогенераторы обошелся бы слишком дорого и доставил бы массу неудобств, поэтому такой вариант никто всерьез даже не рассматривал. Как говорится, лучшее — враг хорошего.

Рекомендации по использованию прибора

Стоит отметить, что вариации насоса Евгения Френетта с использованием воды в качестве теплоносителя все же существуют. Но обычно это большие промышленные модели, которые используются на специализированных предприятиях. Работа таких устройств строго контролируется с помощью специальных приборов. Обеспечить подобный уровень безопасности в домашних условиях практически невозможно.

Схема промышленного теплогенератора

Общая схема промышленного теплогенератора, разработанного хабаровскими учеными, состоит:

  1. емкость
  2. входной патрубок
  3. выходной патрубок
  4. водонагреватель
  5. подшипниковый вал

В качестве теплоносителя используется вода. Самая популярная версия насоса Френетта, в котором в качестве теплоносителя используется вода, а не масло, это устройство, разработанное учеными из Хабаровска: Назыровой Натальей Ивановной, Леоновым Михаилом Павловичем и Сярг Александром Васильевичем. В этой грибовидной конструкции вода специально доводится до кипения и превращается в пар.

Затем используется реактивная сила пара, чтобы повысить скорость перемещения жидкого теплоносителя по каналам насоса до 135 метров в минуту. В результате затраты энергии на перемещение теплоносителя минимальны, а отдача в виде тепловой энергии очень высокая. Но такой агрегат должен быть исключительно прочным, и его работу следует постоянно контролировать, чтобы избежать аварии.

Что же делать, если с помощью насоса Френетта предполагается организовать обогрев большого помещения или целого дома? Вода — традиционный теплоноситель, большинство отопительных систем рассчитаны именно на него. Да и заполнение целой отопительной системы подходящим жидким маслом может оказаться делом затратным.

Решается этот вопрос очень просто. Нужно дополнительно соорудить обычный теплообменник, в котором разогретое масло будет обогревать воду, циркулирующую по отопительной системе. Некоторое количество тепла будет при этом потеряно, но общий эффект останется достаточно ощутимым.


Интересной идеей может стать использование насоса Френетта в сочетании с системой теплого пола. Теплоноситель при этом пускают по узким пластиковым трубам, уложенным в бетонную стяжку. Функционирует такая система обогрева так же, как и обычный водяной теплый пол. Разумеется, проект этого типа можно реализовать только в частном доме, поскольку для высотных многоквартирных домов разрешается использовать исключительно электрический теплый пол.

Практичный и удобный способ применения такого прибора — отопление небольшого помещения: гаража, сарая, мастерской и т.п. Тепловой насос Френетта позволяет эффективно и быстро решить проблему автономного отопления в таких местах. Затраты электроэнергии для его работы невелики по сравнению с получаемым при этом тепловым эффектом, а соорудить такой агрегат не сложно из самых простых материалов.

Варианты конструкции насоса Френетта

Евгений Френетт не только изобрел устройство, названное его именем, но и как говорилось выше, неоднократно его усовершенствовал, придумывая все новые, более эффективные варианты прибора. В самом первом насосе, который изобретатель запатентовал в 1977 году, были использованы только два цилиндра: наружный и внутренний. Полый наружный цилиндр был больше диаметром и находился в статичном состоянии. Диаметр внутреннего цилиндра при этом был немного меньше, чем размеры полости наружного цилиндра.

Тепловой насос Френетта вертикального исполнения

Это схема самого первого варианта теплового насоса Френетта. Вращающийся вал расположен вертикально, теплоноситель помещен в узкое пространство между двумя рабочими цилиндрами.

В получившееся узкое пространство между стенками двух цилиндров изобретатель залил жидкое масло. Разумеется, та часть конструкции, в которой находился этот жидкий теплоноситель, была тщательно заделана, чтобы не допустить протечек масла.

Внутренний цилиндр соединяют с валом электродвигателя таким образом, чтобы обеспечить его быстрое вращение относительно неподвижного большого цилиндра. На противоположном торце конструкции был помещен вентилятор с крыльчаткой. Во время работы масло разогревалось и передавало тепло воздуху, окружающему устройство. Вентилятор позволял быстро распространить теплый воздух по всему объему помещения.

Поскольку нагревалась эта конструкция довольно, ради удобного и безопасного использования конструкция была спрятана в защитный корпус. Разумеется, в корпусе были сделаны отверстия для циркуляции воздуха. Полезным дополнением к конструкции стал термостат, с помощью которого работу насоса Френетта можно было автоматизировать до некоторой степени.

Центральная ось в такой модели теплового насоса расположена вертикально. Двигатель находится внизу, затем установлены вложенные друг в друга цилиндры, а сверху находится вентилятор. Позднее появилась модель с горизонтальным расположением центральной оси.

Тепловой насос Френетта горизонтального исполнения

Модель теплового насоса Френетта с горизонтально ориентированным вращающимся валом была использована вместе с радиатором отопления, внутри которого циркулировало нагретое масло.

Именно такое устройство впервые было использовано в сочетании не с вентилятором, а с радиатором отопления. Двигатель помещен сбоку, а вал ротора проходит через вращающийся барабан и выходит наружу. В устройстве этого типа вентилятор отсутствует. Теплоноситель из насоса по трубам перемещается в радиатор. Подобным же образом нагретое масло можно вывести и на другой теплообменник или же прямо в трубы отопления.

Позднее конструкция теплового насоса френетта была существенно изменена. Вал ротора по-прежнему остался в горизонтальном положении, а вот внутренняя часть была сделана из двух вращающихся барабанов и помещенной между ними крыльчатки. В качестве теплоносителя здесь снова используется жидкое масло.

Тепловой насос Френетта с двумя цилиндрами

В этом варианте теплового насоса Френетта два цилидра вращаются рядом, они разделены крыльчаткой особой конструкции из очень прочного металла.

При вращении этой конструкции масло дополнительно нагревается, поскольку проходит через специальные отверстия, сделанные в крыльчатке, а затем проникает в узкую полость между стенками корпуса насоса и его ротором. Таким образом, эффективность насоса Френетта была существенно повышена.

Крыльчатка для теплового насоса Френетта

По краям крыльчатки для теплового насоса Френетта сделаны небольшие отверстия. Теплоноситель быстро и эффективно нагревается, проходя через них.

Однако стоит отметить, что для изготовления в домашних условиях этот тип насоса не слишком подходит. Для начала понадобится найти достоверные чертежи или рассчитать конструкцию самостоятельно, а это под силу только опытному инженеру. Затем понадобится найти особую крыльчатку с отверстиями подходящего размера. Этот элемент теплового насоса работает при повышенных нагрузках, поэтому он должен быть выполнен из очень прочных материалов.

Самостоятельно изготавливаем устройство

Обзор вариантов устройства насоса Френетта позволяет понять, что принципы его работы с той или иной долей эффективности могут быть использованы в конструкциях различного типа и вида. Основная идея остается прежней: узкое пространство между элементами из металла, заполненное маслом, и вращение с помощью электродвигателя.

Тепловой насос Френетта для самостоятельное изготовления

На схеме представлен вариант теплового насоса Френетта, который обычно используется для самостоятельного изготовления устройства. Основа конструкции — металлические диски, разделенные гайками.

В домашних условиях чаще всего изготавливают насос Френетта, состоящий из ряда металлических пластин, разделенных узким просветом. Чтобы изготовить такое устройство, для начала понадобится найти и подготовить необходимые материалы:

  • полый цилиндр из металла
  • набор одинаковых стальных дисков с отверстием по центру
  • набор гаек высотой 6 мм
  • стальной стержень с резьбой
  • электродвигатель с удлиненным валом
  • подшипник
  • радиатор
  • соединительные трубы

Размеры насоса могут быть больше или меньше. Но расстояние между дисками следует выдержать точно — 6 мм. В качестве разделителей используются стандартные гайки, а стальной стержень является центром конструкции. Его толщина должна соответствовать диаметру гайки. Если стержня с резьбой под рукой не оказалось, ее придется просто нарезать.

Установка металлических дисков

Металлические диски для теплового насоса Френетта должны быть чуть меньше диаметра цилиндрического корпуса, чтобы обеспечить свободное вращение и более эффективный нагрев теплоносителя.

Очевидно, что и отверстие в дисках должно быть таким, чтобы их можно было свободно надеть на осевой стержень. Наружный диаметр дисков должен быть меньше корпуса на несколько миллиметров. Если готовых элементов под рукой не оказалось, диски вырезают самостоятельно из листового металла или поручают эту работу токарю.

Стальные диски для теплового насоса

Цилиндрический корпус нужно сделать из металлической емкости подходящей конфигурации или же сварить из металла. Подойдет и обрезок широкой металлической трубы. К торцам цилиндра приваривают стенки. Корпус должен быть герметичным, чтобы масло не протекало. В верхнем и нижнем торце корпуса следует сделать дополнительные отверстия: для входа и выхода труб отопления, ведущих к радиатору.

Разумеется, все места соединения труб следует загерметизировать. Для резьбовых соединений используют специальные уплотнители: ФУМ-ленту, лен и т.п. Если решено использовать ПВХ-трубы, понадобятся специальные фитинги и, возможно, паяльник для монтажа таких труб.

Для работы насоса Френетта высокопроизводительный электродвигатель не нужен. Подойдет устройство, снятое со старой или сломанной бытовой техники, например, с обычного вентилятора. Главное назначение электродвигателя — вращать вал. Чрезмерно быстрое вращение может привести к некорректной работе устройства. Чем быстрее вращается конструкция, тем сильнее нагревается теплоноситель.

Двигатель для вращения вала насоса

Чтобы стержень вращался свободно, нужен подходящий подшипник стандартных размеров. Когда все элементы подготовлены, можно начинать сборку устройства. Сначала на нижнюю часть внутри корпуса устанавливают центральную ось с подшипником. Затем на ось навинчивают разделительную гайку, затем надевают диск, снова — гайку, снова — диск и т.д.

Диски с гайками чередуют до тех пор, пока корпус не будет заполнен доверху. Еще на этапе подготовки можно сделать предварительные расчеты по количеству необходимых дисков и гаек. Нужно к толщине гайки (6 мм) прибавить толщину диска. Высоту корпуса разделить на эту цифру. Полученное число даст сведения о нужном количестве пар “гайка+диск”. Последней устанавливают гайку.

После того, как корпус заполнен этими подвижными элементами, его накрывают верхней крышкой и аккуратно ее заваривают. Для удобства во время дальнейшего монтажа и обслуживания устройства на трубах можно поставить два запорных крана.

После этого конструкцию заполняют жидким маслом. Тип масла значения не имеет, можно взять минеральное, хлопковое, рапсовое или любое другое масло, которое хорошо переносит нагрев и не застывает.

Теперь к валу двигателя нужно присоединить ось теплового насоса. Систему включают в сеть, проверяют наличие протечек, оценивают характеристики работы устройства.

Биметаллический радиатор

Изготовленный своими руками тепловой насос Френетта можно подключить к обычному чугунному или биметаллическому радиатору, который обеспечит необходимый отопительный эффект.

Если все сделано правильно, ось с дисками начнет раскручиваться, разогревая находящееся внутри устройства масло. Горячий теплоноситель станет перемещаться через верхнее отверстие по трубе в радиатор отопления. Остывшее масло будет возвращаться в корпус теплового насоса по нижней трубе для повторного нагрева.

Чтобы автоматизировать работу системы, можно использовать специальное реле с термодатчиком, который фиксирует нагрев корпуса теплового насоса и отключает двигатель или включает его по мере необходимости. Это позволит предотвратить перегрев системы, поломку электродвигателя и в целом увеличит ресурс работы устройства.

Тепловой насос Френетта на видео

Интересный вариант насоса Френетта представлен в этом видеоматериале:

К сожалению, насос Френетта не нашел широкого признания в сфере отопления. Такое устройство промышленного изготовления для бытовых нужд сложно найти в магазинах техники для дома. Но немало народных умельцев успешно использовали наработки этого ученого и применили их в своих жилищах, банях, гаражах и т.п.

Тепловой насос Френетта своими руками устройство схемы как сделать самому

Рекомендации и советы по устройству изделия

Изобретённое американским инженером, и получившее в последующем его имя, тепловой насос Френетта, устройство произвело настоящую революцию в семействе тепловырабатывающего оборудования своим КПД, который составляет почти 1000%.

Основными элементами конструкции указанного насоса являются:

  • Статор (неподвижный цилиндр);
  • Ротор (подвижный цилиндр);
  • Вал;
  • Электровентилятор.

Роль первых двух элементов выполняют цилиндры. Причём ротор вставлен, внутрь статора. Последний заполняется маслом, нагревающимся в результате трения, возникающего при вращении ротора. Движение внутреннего цилиндра осуществляется валом, с закреплённой на его противоположном конце крыльчаткой вентилятора. Именно он передаёт нагревшийся воздух для обогрева комнаты. В дальнейшем схема теплового насоса Френетта была неоднократно усовершенствована.

Эффективность работы указанной модели насоса и его КПД обеспечиваются:

  • Отсутствием теплообменника;
  • Тем, что теплоноситель перемещается в закрытой системе;
  • Нагревание происходит с выработкой энергии большой мощности;
  • Базовая часть конструкции указанного насоса конусная, что способствует росту температуры и созданию зон вакуума.

Величина производимой устройством энергии, используемой для обогрева комнаты, многократно превосходит затраты потребляемой электроэнергии.Изменение температуры используемого теплоносителя достигается за счёт трансформации энергии.

В зависимости от решаемых задач поверхность конуса в её внутренней части может выполняться конической, выпуклой, либо вогнутой. Имеющиеся каналы выполняются с разным сечением прямоугольной формы и размещаются с уклоном, в радиальном направлении, либо криволинейными.

Схема теплового насоса Френетта выглядит следующим образом. Диски нанизываются на вал с определённым зазором между их внешними кромками и внутренней поверхностью статора. При их вращении в зазорах формируется вакуум. Вращающиеся диски позволяют повысить температуру теплоносителя до значения, существенно превышающего точку кипения.

Решив собрать тепловой насос Френетта своими руками, необходимо понимать, что максимально эффективными являются изделия, имеющие внутренние поверхности выпуклой формы. Самым оптимальным соотношением диаметра статора (внутреннего) и встроенных дисков составляет 1:3.

Значение, до которого разогревается теплоноситель, прямо задаётся количеством оборотов и может составлять:

  • 100 градусов при скоростях вращения дисков порядка 7800 в минуту;
  • Если скорость возрастёт до 9000 об/мин, то теплоноситель превратится в пар (если в качестве последнего выступает вода);
  • При скоростях от 10000 до 12000 об/мин температура теплоносителя может возрасти до 400 градусов;
  • Если повысить скорость вращения до 12500 оборотов, то устройство выйдет на режим самогенерации;
  • При скоростях более 15000 оборотов вода начинает химически разлагаться на кислород и водород.

Лучшим теплоносителем для подобного устройства является масло (хлопок, либо рапс).Диски должны заполнять всё пространство внутри статора.

Воду в насосах указанной конструкции использовать не рекомендуется, т.к. выделяющийся пар приведёт к созданию избыточного давления в тепловом контуре.

Обязательно установите на модель термодатчик и заведите на него автоматику включения и выключения.

Технология, лежащая в основе теплового насоса, по сути своей, мало чем отличается от технологии функционирования обычного холодильника. Как вы знаете, холодильник, для обеспечения низкой температуры выкачивает тепло из камер, и передает его наружу, через радиаторы.

На этом же принципе основывается и технология теплового насоса: для отопления помещений он «выкачивает» тепло из земли, или воды, перерабатывает его и отдает в систему отопления дома, теплицы либо бассейна.

Хладагент (фреон, либо аммиак), циркулирует по системе, состоящей из внутреннего и внешнего контура. Внешний контур расположен в среде забора тепла. В качестве такой среды может выступать воздух, земля, либо вода.

В устройство данного теплового насоса входит ротор, статор, вал и лопастный вентилятор. Работа основывается на действии двух цилиндров – а именно, статора и ротора. Большой цилиндр – это статор, он пустой внутри. Ротор отличен меньшим объемом, он вставляется в статор. Масло заливают в большой цилиндр, оно нагревается под верчением малого цилиндра.

Существует множество моделей тепловых насосов Френетта, которые имеют достаточно высокую стоимость

На подключенном валу есть лопастный вентилятор, благодаря этому ротор движется. Вентилятор помогает нагретому воздуху попадать в помещение, то есть выполняется функция обогрева. Но это простейшая модель, через какое-то время ученый ее усовершенствовал. В такой модели уже нет внутреннего цилиндра, он заменен стальными дисками.

Чем так хорош тепловой насос «Френетта»:

  • Нет теплообменника;
  • Энергия нагревания имеет большую мощность;
  • Циркуляция носителя тепла осуществляется в закрытой системе;
  • Большая часть насоса в форме контура, что помогает формированию вакуумных зон и температурному повышению.

Насос насосу рознь. Прежде всего, они могут быть промышленные и частные. Последние используются для обогрева дома или не очень больших помещений.

Как сделать и установить тепловой насос своими руками?

Тепловой насос своими руками изготовить вполне реально, однако для этого необходимо найти хороший компрессор.

В качестве конденсатора можно использовать бак из нержавейки, ориентировочно на 100 литров. А для контура, по которому будет циркулировать теплообменник, отлично подойдут тонкие медные сантехнические трубки.

Тепловой насос своими руками – этапы изготовления:

  1. С помощью уголка, либо L-образных кронштейнов крепим компрессор к стене в том месте, где будет размещаться тепловой насос.
  2. Далее, из медных трубок делаем змеевик – обматываем их вокруг цилиндра подходящей формы. Следите за тем, чтобы шаг намотки по всем змеевику был идентичен.
  3. Бак разрезается на две части, внутрь вставляется змеевик, после чего бак сваривается обратно. При этом в нём создается несколько резьбовых входных отверстий – сверху и снизу, через которые наружу выводятся крайние трубки змеевика.
  4. В качестве испарителя используем обычную пластиковую бочку, в которую заводятся трубы внутреннего контура (либо любую другую емкость, объем которой идентичен конденсаторному баку).
  5. Для транспортировки прогретой воды используются обычные ПВХ трубы.

Обмотка для самодельного теплового насоса из стали

Для заправки системы фреоном рекомендуется обратиться к специалисту.

Чтобы сделать тепловой насос Френетта своими руками нам необходимо обзавестись такими материалами:

  • Стальной цилиндр (диаметр выбирайте исходя из мощности насоса, которая необходима вам для отопления: чем больше рабочая поверхность – тем более эффективным будет устройство);
  • Стальные диски, с диаметром на 5-10% меньше, чем диаметр цилиндра;
  • Электродвигатель (лучше всего изначально подбирать привод с удлиненным валом, так как на него будут устанавливаться диски);
  • Теплообменник – любое техническое масло.

От количества оборотов, которое может выдать двигатель, будет зависеть температура, до которой насос Френетта сможет прогреть воду для отопления дома, либо бассейна. Чтобы вода в радиаторах прогрелась до 100 градусов необходимо, чтобы привод обеспечивал 7500—8000 оборотов/мин.

Вал силового агрегата на подшипниках размещаем внутри стального цилиндра. Место, где вал входит в цилиндр должно быть надежно уплотнено, поскольку наличие даже малейших вибраций быстро выводит механизм из строя.

На вал двигателя монтируются рабочие диски. Необходимое расстояние между ними можно задать, накручивая после каждого диска гайки. Количество дисков определяется в зависимости от длины цилиндра – они должны равномерно заполнять весь его объем.

В верхней и нижней части цилиндра просверливаем два отверстия: к верхнему будет подведены отопительные трубы, в которые будет подаваться масло, а к нижнему отверстию подсоединяется обратная труба для возврата использованного масла с радиаторов.

Вся конструкция закрепляется на металлической раме. После того как агрегат собран, цилиндр заполняется маслом, к нему подключаются патрубки отопительной магистрали и выполняется герметизация соединений.

Тепловой насос, созданный на производстве

Тепловой насос Френетта обладает очень высоким КПД, что позволяет его эффективно использовать в любых отопительных системах. Он может использоваться для обогрева любых хозяйственных помещений, гаражей, и жилых зданий. Кроме этого, за счет компактных размеров такой самодельный насос отлично подходит для прогрева бассейна, либо «теплого пола».

Но помните, что при прогреве бассейна и других крупных емкостей с водой необходим насос достаточной мощности, иначе вы просто будете использовать его не по назначению, и желаемых результатов не получите.к меню ↑

Особенности монтажа тепловых насосов зависят, в первую очередь, от способа размещения внешнего контура.

  1. Геотермальные тепловые насосы . Для вертикального способа монтажа создаются скважины глубиной от 50 до 100 метров, в которые опускается специальный зонд. Для горизонтальной укладки создается траншея на ту же длину либо котлован, в котором трубы укладываются параллельно друг другу. Трубы закладываются в грунт на глубину полутора метров.
  2. Насосы вода-вода: внешний контур укладывается на дне водоема, и выводятся к тепловому насосу.
  3. Воздух-вода: блок с трубами внешнего контура устанавливается на крыше или на стене здания (по внешнему виду его трудно отличить от наружной коробки кондиционера), и подводится к тепловому насосу внутри помещения.

Разновидности теплового агрегата Френетта

В настоящее время тепловой насос Френетта представлен на рынке двадцатью различными конструкциями. Ротор вращается в масле, залитом в статор. Принцип работы взят за основу классификации существующих моделей. Согласно указанному критерию они делятся на следующие типы:

  • Абсорбционный. Требует для работы топливо, либо электрическую энергию;
  • Компрессионный. В основу работы положена энергия нашей планеты;
  • Воздушный. Тепло отбирается с использованием воздуха.

Такие изделия, как тепловой насос Френетта, принцип действия имеют единый, а по своему назначению подразделяется на две группы. Первыми обогревают малые помещения и дома. Они именуются частными. Вторые считаются промышленными и работают с использованием энергии фреона или атмосферного воздуха. Есть версии, функционирующие с использованием земли, либо воды.

Наибольшей популярностью у потребителей пользуются в настоящее время насосы следующих типов:

  1. Насосы промышленного типа (теплоноситель – вода). Внешне указанные изделия похожи на гриб. Самостоятельно изготовить подобную конструкцию практически невозможно.
  2. Насосы, обладающие большой эффективностью. Тепловой насос Френетта, схема данной версии конструктивно имеет крыльчатку и пару цилиндров, являющихся рабочими. Раскрученная жидкость под действием сил центробежного характера выбрасывается в стационарный внешний цилиндр. Указанное техническое решение даёт возможность повысить значение присущего изделиям КПД.
  3. Насосы горизонтальные. Имеют цилиндр статора, размещаемый параллельно поверхности грунта. Очень компактные изделия, упрощение которых достигнуто за счёт замены цилиндра – ротора на вал электродвигателя. Все элементы конструкции уплотнены стандартными манжетами и сальниками. Насосы указанных конструкций подогревают залитое масло, после чего подают теплоноситель в отопительные приборы (радиаторы).

Процесс сборки теплового насоса своими руками

Сначала в корпусе для труб отопления проделываются два отверстия специально для труб отопления. Стержень с резьбой устанавливается по центру корпуса. На эту резьбу навинчивайте гайку, ставьте диск, потом навинчивайте следующую гайку и пр. И так монтаж дисков продолжается до полного заполнения корпуса.

Желая сократить расходы на отопление своего жилища, немало домовладельцев сумели сделать тепловой насос Френетта своими руками

Потом в систему заливается масло, к примеру, хлопковое. Корпус закрывается и фиксируется на стержень. К проделанным отверстиям подводите трубы радиатора. Электродвигатель присоединяете к центральному стержню, он гарантирует вращение. Прибор можно включить в сеть и проверить его работу.

Если принято решение сделать тепловой насос Френетта своими руками, то для этого потребуется приобрести:

  • Наружный цилиндр из металла, выполняющий роль статора;
  • Несколько стальных дисков, диаметр которых позволяет разместить их внутри статора;
  • Электродвигатель, имеющий вал удлинённых размеров;
  • Стационарную систему трубопроводов и радиатор.

Изготовление начинается с установки внутри статора на специальных подшипниках вала электродвигателя. Затем узлы крепления уплотняются сальниками и манжетами.

После этого на ось электродвигателя крепятся подготовленные диски из металла. Их общее количество и промежуток между их вешними кромками и цилиндром прямо влияют на КПД будущего насоса. Он прямо пропорционален количеству установленных дисков и обратно пропорционален упомянутому выше расстоянию.

Изготавливая тепловой насос Френетта своими руками, следует, накрутив очередной диск на несущую ось, в качестве прокладки установить гайку (5 мм).

Далее в цилиндре, выполняющем роль статора, выполняется два отверстия. Через верхнее масло подаётся в отопительную систему. Через нижнее – возвращается в цилиндр.

После завершения сборки в статор заливается масло, а рабочая ось подсоединяется к источнику электрического снабжения. Патрубки подачи и обратки подсоединяются к системе отопления.

Для упрощения управления данным изделием дополнительно собирается АСК – система контроля, выполняемого в автоматическом режиме, запускающая насос при достижении в помещении температуры, величина которой опускается ниже минимально разрешённой.

Тепловой насос «Френетта»: разоблачение или подсказки относительно использования

Есть некоторые рекомендации касательно использования насосов. Не все их соблюдают, и возникают жалобы, что промышленный или самодельный насос работает плохо, и вообще, этот прибор перехвален. Следующие подсказки будут полезны.

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

Советы по эксплуатации насоса:

  • Используйте масло в качестве теплоносителя – это может быть рапсовое масло, хлопковое или минеральное;
  • Воду для конструирования насоса не используйте, потому как тогда в системе отопления будет избыточно давление вследствие выделения пара от нагрева воды;
  • Если делаете сами насос, то в качестве электродвигателя используется двигатель от каких-то старых электроприборов, того же вентилятора;
  • На корпус такого теплового насоса желательно установить термодатчик, он отвечает за регуляцию автоматического включения и выключения прибора;
  • Когда устанавливаете диски на ось внутри насоса, проследите, чтобы дисками было заполнено все пространство.

Отдельного упоминания заслуживает версия насоса «Френетта», создали которую Александр Васильевич Сярг, Наталья Ивановна Назырова и Михаил Павлович Леонов. Эти хабаровские учены создали такой теплогенератор, который можно назвать универсальным. Рабочая часть устройства похожа на гриб, как рабочая жидкость используется вода, достигающая кипения и превращающаяся в пар. Но не стоит пробовать сделать такой генератор дома, он используется только в промышленности.

Изготовление теплогенератора своими руками

Как уже говорилось выше, гидродинамический тепловой насос можно сделать и самому. Для этого понадобятся: металлический цилиндр, маленький электромотор, стальные диски, стальной стержень, гайки, трубы и радиатор. Диаметр дисков по правилам должен быть меньше диаметра цилиндра.

Имя Евгения Френетта хорошо известно не только в научном мире, но также среди домашних мастеров и самодеятельных изобретателей

Как это сделать:

  • Диски последовательно нанизываются на стальной стержень, их разделяют гайки;
  • Цилиндр заполняется дисками доверху;
  • На стальной стержень наносится наружная резьба, по всей длине;
  • Для теплоносителя в корпусе делаются два отверстия, через верхнее в радиатор поступает разогретое масло, а снизу масло возвращается в систему для последующего нагрева.

Не используйте воду как теплоноситель, жидкое масло уместнее. Все же температура кипения масла выше в несколько раз. Вода при быстром нагреве превращается в пар, и в системе может случиться избыток давления. А это угроза для целостности конструкции.

Тепловой насос френетта своими руками — варианты как сделать

Опубликовано Артём в 20.02.2020 20.02.2020

Данное изделие становится на российском рынке всё более востребованным, благодаря присущим ему высочайшим эксплуатационным характеристикам. Единственным ограничением увеличения объёмов продаж в настоящее время является высокая стоимость изделия.

Достоинства установки

Теплонасос Френетта можно подключить к системе теплых полов

Теплонасосы Френетта, по сравнению с другими агрегатами такого типа, пользуются особой популярностью. Установка широко используется в отопительных системах.

Также насос может подключаться к современным системам теплого пола.

Такое широкое использование теплового насоса объясняется тем, что он имеет много преимуществ, по сравнению с другими агрегатами.

К ним можно отнести:

  • высокая продуктивность;
  • экономичность;
  • возможность функционировать в автоматическом режиме;
  • многофункциональность насоса;
  • легкая настройка под те или иные потребности;
  • компактные размеры;
  • бесшумная работа и многое другое.

Внесение новых модификаций в конструкцию насоса приводит к улучшению его технических характеристик.

Тепловые насосы Френетта широко используются в различных сферах. Чаще всего их устанавливают в загородных домах. Немаловажным преимуществом агрегата является то, что его можно собрать своими руками.

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.

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.

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.

Внутреннее устройство и принцип работы теплового насоса Френетта

Изобретённое американским инженером, и получившее в последующем его имя, тепловой насос Френетта, устройство произвело настоящую революцию в семействе тепловырабатывающего оборудования своим КПД, который составляет почти 1000%.

Основными элементами конструкции указанного насоса являются:

  • Статор (неподвижный цилиндр);
  • Ротор (подвижный цилиндр);
  • Вал;
  • Электровентилятор.

Роль первых двух элементов выполняют цилиндры. Причём ротор вставлен, внутрь статора. Последний заполняется маслом, нагревающимся в результате трения, возникающего при вращении ротора. Движение внутреннего цилиндра осуществляется валом, с закреплённой на его противоположном конце крыльчаткой вентилятора. Именно он передаёт нагревшийся воздух для обогрева комнаты. В дальнейшем схема теплового насоса Френетта была неоднократно усовершенствована.

Самое главное из них заключается в замене цилиндрического ротора несколькими дисками из стали и отказ от вентилятора.

Эффективность работы указанной модели насоса и его КПД обеспечиваются:

  • Отсутствием теплообменника;
  • Тем, что теплоноситель перемещается в закрытой системе;
  • Нагревание происходит с выработкой энергии большой мощности;
  • Базовая часть конструкции указанного насоса конусная, что способствует росту температуры и созданию зон вакуума.

Величина производимой устройством энергии, используемой для обогрева комнаты, многократно превосходит затраты потребляемой электроэнергии.
Изменение температуры используемого теплоносителя достигается за счёт трансформации энергии.

Тепловой насос «Френетта»: разоблачение или подсказки относительно использования

Есть некоторые рекомендации касательно использования насосов. Не все их соблюдают, и возникают жалобы, что промышленный или самодельный насос работает плохо, и вообще, этот прибор перехвален. Следующие подсказки будут полезны.

Советы по эксплуатации насоса:

  • Используйте масло в качестве теплоносителя – это может быть рапсовое масло, хлопковое или минеральное;
  • Воду для конструирования насоса не используйте, потому как тогда в системе отопления будет избыточно давление вследствие выделения пара от нагрева воды;
  • Если делаете сами насос, то в качестве электродвигателя используется двигатель от каких-то старых электроприборов, того же вентилятора;
  • На корпус такого теплового насоса желательно установить термодатчик, он отвечает за регуляцию автоматического включения и выключения прибора;
  • Когда устанавливаете диски на ось внутри насоса, проследите, чтобы дисками было заполнено все пространство.

Отдельного упоминания заслуживает версия насоса «Френетта», создали которую Александр Васильевич Сярг, Наталья Ивановна Назырова и Михаил Павлович Леонов. Эти хабаровские учены создали такой теплогенератор, который можно назвать универсальным. Рабочая часть устройства похожа на гриб, как рабочая жидкость используется вода, достигающая кипения и превращающаяся в пар. Но не стоит пробовать сделать такой генератор дома, он используется только в промышленности.

Разновидности теплового агрегата Френетта

В настоящее время тепловой насос Френетта представлен на рынке двадцатью различными конструкциями. Ротор вращается в масле, залитом в статор. Принцип работы взят за основу классификации существующих моделей. Согласно указанному критерию они делятся на следующие типы:

  • Абсорбционный. Требует для работы топливо, либо электрическую энергию;
  • Компрессионный. В основу работы положена энергия нашей планеты;
  • Воздушный. Тепло отбирается с использованием воздуха.

Такие изделия, как тепловой насос Френетта, принцип действия имеют единый, а по своему назначению подразделяется на две группы. Первыми обогревают малые помещения и дома. Они именуются частными. Вторые считаются промышленными и работают с использованием энергии фреона или атмосферного воздуха. Есть версии, функционирующие с использованием земли, либо воды.

Наибольшей популярностью у потребителей пользуются в настоящее время насосы следующих типов:

  1. Насосы промышленного типа (теплоноситель – вода). Внешне указанные изделия похожи на гриб. Самостоятельно изготовить подобную конструкцию практически невозможно.
  2. Насосы, обладающие большой эффективностью. Тепловой насос Френетта, схема данной версии конструктивно имеет крыльчатку и пару цилиндров, являющихся рабочими. Раскрученная жидкость под действием сил центробежного характера выбрасывается в стационарный внешний цилиндр. Указанное техническое решение даёт возможность повысить значение присущего изделиям КПД.
  3. Насосы горизонтальные. Имеют цилиндр статора, размещаемый параллельно поверхности грунта. Очень компактные изделия, упрощение которых достигнуто за счёт замены цилиндра – ротора на вал электродвигателя. Все элементы конструкции уплотнены стандартными манжетами и сальниками. Насосы указанных конструкций подогревают залитое масло, после чего подают теплоноситель в отопительные приборы (радиаторы).

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.

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.

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.

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.

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.

Самостоятельная сборка

Горизонтальная модель теплонасоса Френетта

Тепловой насос можно собрать своими руками.

Мы рассмотрим принцип сборки модифицированного типа агрегата, в котором вместо ротора используются стальные диски.

Чтобы изготовить такой насос самостоятельно, понадобится:

  • цилиндр;
  • диски из высококачественной стали, диаметр которых должен быть меньше, чем диаметр цилиндра;
  • электродвигатель с длинным валом;
  • силовой кабель;
  • сальники и уплотнители;
  • гайки;
  • патрубки;
  • элементы отопительной системы – радиаторы и трубы.

Имея под рукой такие материалы, можно приступать к непосредственной сборке агрегата:

  1. Установить вал электродвигателя внутрь цилиндра. Узлы прокладываются сальниками и уплотнителями.
  2. На вал устанавливаются стальные диски. При этом стоит учитывать, что КПД напрямую зависит от количества этих элементов и их расстояния до стенок цилиндра, то есть чем больше стальных дисков и чем дальше они размещены от стенок цилиндра, тем выше будет КПД насоса.
  3. Каждый диск закрепляют на валу с помощью гаек.
  4. Вверху устраиваются два отверстия. Через одно будет поддаваться теплоноситель, а через другое – масло из системы отопления.
  5. К цилиндру подсоединяются все патрубки, а к электродвигателю силовой кабель. Перед тем как проверять функциональность насоса, в цилиндр нужно налить масло.
  6. Проверить агрегат на наличие протечек.

Таким образом, осуществляется сборка самого простого теплового насоса Френетта. Обладая определенными навыками и знаниями, каждый сможет собрать насос для своего загородного дома.

Важный момент: перед тем, как использовать агрегат в отопительной системе или в теплых полах, стоит учесть его эффективность, которая напрямую зависит от КПД насоса.

Рекомендации по использованию прибора

Стоит отметить, что вариации насоса Евгения Френетта с использованием воды в качестве теплоносителя все же существуют. Но обычно это большие промышленные модели, которые используются на специализированных предприятиях. Работа таких устройств строго контролируется с помощью специальных приборов. Обеспечить подобный уровень безопасности в домашних условиях практически невозможно.

Общая схема промышленного теплогенератора, разработанного хабаровскими учеными: 1 — емкость; 2 — входной патрубок; 3 — выходной патрубок; 4 — водонагреватель; 5 — подшипниковый вал. В качестве теплоносителя используется вода

Самая популярная версия насоса Френетта, в котором в качестве теплоносителя используется вода, а не масло, это устройство, разработанное учеными из Хабаровска: Назыровой Натальей Ивановной, Леоновым Михаилом Павловичем и Сярг Александром Васильевичем. В этой грибовидной конструкции вода специально доводится до кипения и превращается в пар.

Затем используется реактивная сила пара, чтобы повысить скорость перемещения жидкого теплоносителя по каналам насоса до 135 метров в минуту. В результате затраты энергии на перемещение теплоносителя минимальны, а отдача в виде тепловой энергии очень высокая. Но такой агрегат должен быть исключительно прочным, и его работу следует постоянно контролировать, чтобы избежать аварии.

Что же делать, если с помощью насоса Френетта предполагается организовать обогрев большого помещения или целого дома? Вода — традиционный теплоноситель, большинство отопительных систем рассчитаны именно на него. Да и заполнение целой отопительной системы подходящим жидким маслом может оказаться делом затратным.

Решается этот вопрос очень просто. Нужно дополнительно соорудить обычный теплообменник, в котором разогретое масло будет обогревать воду, циркулирующую по отопительной системе. Некоторое количество тепла будет при этом потеряно, но общий эффект останется достаточно ощутимым.

Тепловой насос Френетта можно успешно использовать в сочетании с системами водяного теплого пола. Но вместо воды в трубы нужно залить жидкое масло

Интересной идеей может стать использование насоса Френетта в сочетании с системой теплого пола. Теплоноситель при этом пускают по узким пластиковым трубам, уложенным в бетонную стяжку. Функционирует такая система обогрева так же, как и обычный водяной теплый пол. Разумеется, проект этого типа можно реализовать только в частном доме, поскольку для высотных многоквартирных домов разрешается использовать исключительно электрический теплый пол.

Практичный и удобный способ применения такого прибора — отопление небольшого помещения: гаража, сарая, мастерской и т.п. Насос Френетта позволяет эффективно и быстро решить проблему автономного отопления в таких местах. Затраты электроэнергии для его работы невелики по сравнению с получаемым при этом тепловым эффектом, а соорудить такой агрегат не сложно из самых простых материалов.

Рекомендации и советы по устройству изделия

В зависимости от решаемых задач поверхность конуса в её внутренней части может выполняться конической, выпуклой, либо вогнутой. Имеющиеся каналы выполняются с разным сечением прямоугольной формы и размещаются с уклоном, в радиальном направлении, либо криволинейными.

Схема теплового насоса Френетта выглядит следующим образом. Диски нанизываются на вал с определённым зазором между их внешними кромками и внутренней поверхностью статора. При их вращении в зазорах формируется вакуум. Вращающиеся диски позволяют повысить температуру теплоносителя до значения, существенно превышающего точку кипения. Поэтому жидкость, попадающая в неподвижный цилиндр, мгновенно нагревается и вытесняется в подающую магистраль системы СО (отопления). Из каналов под давлением поступает пар. Присущая ему реактивная сила вращает диски нашего генератора. Дополнительного питания в указанном случае не нужно.

Решив собрать тепловой насос Френетта своими руками, необходимо понимать, что максимально эффективными являются изделия, имеющие внутренние поверхности выпуклой формы. Самым оптимальным соотношением диаметра статора (внутреннего) и встроенных дисков составляет 1:3.

Значение, до которого разогревается теплоноситель, прямо задаётся количеством оборотов и может составлять:

  • 100 градусов при скоростях вращения дисков порядка 7800 в минуту;
  • Если скорость возрастёт до 9000 об/мин, то теплоноситель превратится в пар (если в качестве последнего выступает вода);
  • При скоростях от 10000 до 12000 об/мин температура теплоносителя может возрасти до 400 градусов;
  • Если повысить скорость вращения до 12500 оборотов, то устройство выйдет на режим самогенерации;
  • При скоростях более 15000 оборотов вода начинает химически разлагаться на кислород и водород.

Выбор теплового насоса «Френетта» (видео)

Для чего нужен гидроударный насос? Самое простое использование насоса «Френетта» – комнатный обогреватель. Им можно отапливать гараж, баню или какое-то другое помещение. Но в большом доме использовать его советуют в комплекте с популярной системой теплый пол. Удачного конструирования!

Советы по эксплуатации

Чтобы тепловой насос Френетта, изготовленный своими руками, прослужил как можно дольше, стоит прислушаться к некоторым советам профессионалов.

Итак, что же это за советы:

  • в качестве теплоносителя лучше использовать натуральное масло;
  • агрегат оснащают термодатчиком, что обеспечит его автономное отключение и включение;
  • чтобы снизить стоимость сборки насоса, в качестве силового элемента можно использовать электродвигатель от старых приборов;
  • чтобы улучшить эффективность работы насоса, при его конструировании стоит использовать максимальное количество стальных дисков.

Если вы обладаете определенными знаниями в работе таких агрегатов, то со временем определите, какие модификации можно провести для улучшения их работы. Так как речь идет об использовании электричества и масла, не стоит забывать о техники безопасности.

Смотрите видео, в котором опытный пользователь объясняет устройство и особенности эксплуатации теплового насоса Френетта, сделанного своими руками:

Выводы и полезное видео по теме

Интересный вариант насоса Френетта представлен в этом видеоматериале:

Кол-во блоков: 14 | Общее кол-во символов: 18616
Количество использованных доноров: 6
Информация по каждому донору:

Самостоятельное изготовление теплового насоса и теплогенератора Френетта: 8 основных составляющих

Для уменьшения постоянно растущих затрат на обогрев жилья в зимний период, некоторые домовладельцы берутся изготовить теплогенератор своими руками. Насосный экземпляр теплового типа, о котором пойдет сегодня речь создан сорок лет назад, и за этот солидный промежуток времени его неоднократно переделывали, пытаясь достичь совершенства. Однако и без модернизации он очень неплох.

Отныне устройство с успехом используется как в домашних условиях, так и на промышленном производстве.

Принцип действия и устройство агрегата: реально высокий кпд

С внедрением в нашу жизнь технологий по сбережению энергии отопление помещений выгоднее организовать посредством внедрения альтернативных источников. Едва ли кто станет спорить с тем, что электрическая энергия на данный момент не только эффективнейший, но и популярнейший энергоноситель для всевозможных нагревателей, однако не самый дешевый и экономичный.

Решить проблему был призван генератор тепла, коэффициент полезного действия которого в большинстве своем превышает сто процентов. Эта интересная разработка носит название тепловой насос Френетта в честь автора, американца Евгения Френетта, который в 70-х прошлого столетия запатентовал свое изобретение и предложил на обозрение просвещенному миру схему шикарной установки. Самодельный тепловой насос своими руками на основе этой схемы вырабатывает практически в десять раз больше тепла от объема потребляемого электричества. С течением времени конструкция насоса претерпевала некоторые изменения, в том числе и сам изобретатель сумел предложить миру несколько модифицированных устройств того же направления. На данный момент в сфере инноваций тепловых агрегатов значится свыше десятка похожих моделей.

Если у домовладельца есть в арсенале тепловой генератор, отопление дома на высоком уровне обеспечено. Принцип работы этого аппарата зиждется на использовании в деле 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. Оптимизируют деятельность техники термостаты, а также то, что цилиндры размещаются непосредственно в самом корпусе со специальными отверстиями.

На самом деле тепловой насос Френетта хоть и может использоваться для различных целей, о которых будет упомянуто ниже, но главное его предназначение – это обогрев жилищных 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.

Вариации на Френеттовскую тему

Любые физические приборы своими руками изготовленные и доказавшие эффективность на практике начинают тиражироваться, а дело находит последователей. То же самое произошло и с тепловым насосом Френетта, который доказал свое право на жизнь и право на модернизацию, ведь, как говорится, нет предела совершенству.

  1. 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 или даже система отопления целой единицы недвижимости.
  2. Кроме того, разработан такой теплогенератор Френетта, где для разогрева теплоносителя внедрены два барабана вместо одного, а система дополнена еще одной деталью – крыльчаткой. Под гнетом 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 смастерить такое 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 применяется некоторое количество металлических дисков, вращающихся 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 непременно 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 (или прозрачный пластиковый) 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. Им может быть моторчик от давно не используемого вентилятора.

  1. В цилиндре высверливаются отверстия.
  2. По центру устанавливается стержень.
  3. По резьбе стержня навинчивается одна гайка, далее ставится диск, навинчивается еще одна гайка, ставится второй диск и т. д.
  4. Диски нанизываются до заполнения корпуса.
  5. В систему заливается масло.
  6. Корпус закрывается, стержень фиксируется.
  7. К отверстиям подводятся трубы радиатора.
  8. К стержню присоединяется мотор, на мотор – кожух.
  9. 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.

Где такой применяется тепловой насос Френетта

«Френеттовский» чудо-насос нередко используется гражданами как комнатный обогреватель и не только. Он идеально подойдет для отопления гаража, бани или подсобки. В больших хоромах специалисты соединяют насос Френетта с теплым полом. В этом случае теплоноситель принимает для последующей циркуляции не радиатор, а пластиковая труба или несколько труб, уложенных в половую стяжку. Регулируется система автоматически с помощью электронных прибамбасов.

Насос френетта можно приспособить для экономичного подогрева воды в закрытом бассейне и настроить автоматическую поддержку заданной температуры, что актуально весь год, кроме летних месяцев. По сравнению с обычным нагревателем, работающим на ТЭНах, тепловой насос в жаркое время года потребляет в пять раз меньше электроэнергии.

Работа в теплицах активизируется по окончании периода ядреных морозов. Для их обогрева предпочтительнее всего подготовить простой по части монтажа и удобства обслуживания вихревой теплонасос системы «воздух-воздух». Насос закачивает тепло с улицы и автоматом поддерживает выбранный температурный режим. При дополнении систему ветрогенератором затраты на обогрев сводятся чуть ли не к нулю, а заодно повышается конкурентоспособность продукции. Тепловой насос Френетта сможет сделать каждый, если учтет все нюансы!

Как можно создать тепловой насос своими руками?

Могли бы вы подумать, что устройство, в основе которого лежит технология обычного холодильника сможет выполнять качественное отопление не только бассейна, но и всего дома? Всё это выполняет обычный тепловой насос, который, более того, можно самостоятельно изготовить в домашних условиях.

Самодельный тепловой насос Френетта

Если вы поймете принципы его работы и особенности конструкции, то сможете справиться с его созданием самостоятельно. Что очень полезно и удобно для обустройства своего жизненного пространства.

1 Принцип работы

Технология, лежащая в основе теплового насоса, по сути своей, мало чем отличается от технологии функционирования обычного холодильника. Как вы знаете, холодильник, для обеспечения низкой температуры выкачивает тепло из камер, и передает его наружу, через радиаторы.

На этом же принципе основывается и технология теплового насоса: для отопления помещений он «выкачивает» тепло из земли, или воды, перерабатывает его и отдает в систему отопления дома, теплицы либо бассейна.

Хладагент (фреон, либо аммиак), циркулирует по системе, состоящей из внутреннего и внешнего контура. Внешний контур расположен в среде забора тепла. В качестве такой среды может выступать воздух, земля, либо вода.

По сути, любая естественная среда обладает достаточным количеством рассеянной тепловой энергии, которая собирается хладагентом, и передается в систему для переработки. Для начала процессов необходимо, чтобы теплообменник повысил свою температуру на 4-5 градусов. Это очень важный момент, так как теплообменник напрямую влияет на все условия вокруг.

Далее, из внешнего контура нагретый хладагент попадает во внутренний контур. Первый блок – испаритель, трансформирует теплообменник из жидкого состояния в форму газа. Это возможно благодаря тому, что фреон, при невысоком давлении внешней среды, обладает очень низкой температурой кипения.

Далее, из испарителя фреон в газообразной форме попадает в компрессор, где газ сжимается, вследствие чего резко повышается его температура. После этого газ попадает в третий блок – конденсатор. В нём газ отдает свою температуру воде — теплоносителю системы отопления дома, после охлаждения он обратно принимает жидкую форму, и выполняется повторная циркуляция.

Главной характеристикой продуктивности теплового насоса для отопления выступает коэффициент преобразования, который зависит от соотношения тепловой мощности, выдаваемой насосом, к количеству потребляемой тепловой энергии.

Схема действия стандартного теплового насоса

1.1 Как устроен тепловой насос?

Конструкция классических тепловых насосов делится на два основных контура – внешний и внутренний. Очень важную роль в них играет теплообменник, как основной провоцирующий фактор. Внешний контур состоит из труб, по которым циркулирует теплообменник (хладагент).

Такой контур может иметь разные способы реализации и расположения, однако он всегда выполняет только одну функцию – выполнять циркуляцию хладагента в среде забора тепла, и перемещать теплообменник к компрессору. Трубы внешнего контура выполняются из пластика, или других материалов с высокой теплопроводностью.

Внешний контур – сам насос, состоит из конденсатора, компрессора, испарителя и редукционного клапана.

Кроме этого, выделяют гидродинамический ТН, конструкция которого отличается от обычного теплового насоса для отопления. Гидродинамический насос состоит из силового агрегата (двигателя), теплогенератора, и соединительной муфты, которая передает произведенную приводом энергию на генератор, где происходит нагрев рабочей жидкости для отопления.
к меню ↑

1.2 Виды агрегатов и их отличия

В зависимости от вида среды, в которой тепловой насос черпает энергию, выделяют такие виды ТН:

Воздушный тепловой насос является самым бюджетным вариантом альтернативного отопления, он может быть обустроен своими руками, так как для его функционирования нет необходимости обустраивать сложную систему внешнего контура.

Стандартная схема подключения теплового насоса бытового назначения

Однако воздушный насос обладает одним существенным недостатком, который делает его использование в нашем климате неоправданным – с понижением температуры воздуха резко снижается его эффективность.

Если для отопления бассейна вы хотите сделать тепловой насос своими руками, насос типа воздух-вода– лучший вариант. Причем для бассейна такой вариант будет предпочтительным, так как с ним достаточно просто работать и он чрезвычайно практичен.

Внешний контур для забора тепла расположен в незамерзающем водоеме – искусственном, либо естественном. По уровню теплоотдачи вода является наиболее эффективной средой. На практике, использование поверхностных водоемов неоправданно, так как они замерзают в холодное время года.

Максимальная стабильность и эффективность отопления тепловым насосом достигается при использовании грунтовых вод. Для этого создаются специальные скважины, в которых размещается внешний контур системы.

Несмотря на то, что данная технология отопления является наиболее трудоемкой, её использование имеет смысл, так как температура грунтовых вод не подвергается существенным изменениям в разное время года. Оптимальный вариант для отопления бассейна либо небольших жилых помещений.

Для забора тепла используется грунт, что обуславливает необходимость создания коллекторов (для горизонтального размещения труб внешнего контура), либо неглубоких скважин (для вертикального размещения — 1 погонный метр скважины дает 40-60 Ватт тепла).

Используется такой вариант повсеместно – от прогрева бассейна, до отопления всего дома. Название «рассол» технология получила от того, что в трубы заливается специальная незамерзающая жидкость.

Процесс сборки самодельного теплового насоса из медных туб и обмоток

Также существует тепловой насос Френетта – он работает по отличающейся технологии, и не с обычными тепловыми насосами не имеет ничего общего. Данный насос представляет собою две цилиндрические емкости – большую и меньшую, при этом, емкость с меньшими размерами размещается внутри большого сосуда.

Свободное пространство между ними заполнено маслом. Внешний цилиндр неподвижно зафиксирован, а внутренняя емкость подсоединена к валу привода, при работе которого, вследствие сил трения возникающих при вращательных движениях цилиндров, масло нагревается до очень высокой температуры и передается к радиаторам отопления.


Такой механизм обладает достаточно высокой эффективностью, и при этом, его можно без проблем изготовить своими руками.
к меню ↑

2 Как сделать и установить тепловой насос своими руками?

Тепловой насос своими руками изготовить вполне реально, однако для этого необходимо найти хороший компрессор.

Сделать это можно, заглянув к какому-то местному мастеру по ремонту бытовой техники, где распотрошив старый кондиционер, вы за небольшую сумму получите вполне качественный компрессор (их ресурс работы намного больше, чем среднестатистический срок жизни кондиционеров).

В качестве конденсатора можно использовать бак из нержавейки, ориентировочно на 100 литров. А для контура, по которому будет циркулировать теплообменник, отлично подойдут тонкие медные сантехнические трубки.

Тепловой насос своими руками – этапы изготовления:

  1. С помощью уголка, либо L-образных кронштейнов крепим компрессор к стене в том месте, где будет размещаться тепловой насос.
  2. Далее, из медных трубок делаем змеевик – обматываем их вокруг цилиндра подходящей формы. Следите за тем, чтобы шаг намотки по всем змеевику был идентичен.
  3. Бак разрезается на две части, внутрь вставляется змеевик, после чего бак сваривается обратно. При этом в нём создается несколько резьбовых входных отверстий – сверху и снизу, через которые наружу выводятся крайние трубки змеевика.
  4. В качестве испарителя используем обычную пластиковую бочку, в которую заводятся трубы внутреннего контура (либо любую другую емкость, объем которой идентичен конденсаторному баку).
  5. Для транспортировки прогретой воды используются обычные ПВХ трубы.

Обмотка для самодельного теплового насоса из стали

Для заправки системы фреоном рекомендуется обратиться к специалисту.

Чтобы сделать тепловой насос Френетта своими руками нам необходимо обзавестись такими материалами:

  • Стальной цилиндр (диаметр выбирайте исходя из мощности насоса, которая необходима вам для отопления: чем больше рабочая поверхность – тем более эффективным будет устройство);
  • Стальные диски, с диаметром на 5-10% меньше, чем диаметр цилиндра;
  • Электродвигатель (лучше всего изначально подбирать привод с удлиненным валом, так как на него будут устанавливаться диски);
  • Теплообменник – любое техническое масло.

От количества оборотов, которое может выдать двигатель, будет зависеть температура, до которой насос Френетта сможет прогреть воду для отопления дома, либо бассейна. Чтобы вода в радиаторах прогрелась до 100 градусов необходимо, чтобы привод обеспечивал 7500—8000 оборотов/мин.

Вал силового агрегата на подшипниках размещаем внутри стального цилиндра. Место, где вал входит в цилиндр должно быть надежно уплотнено, поскольку наличие даже малейших вибраций быстро выводит механизм из строя.

На вал двигателя монтируются рабочие диски. Необходимое расстояние между ними можно задать, накручивая после каждого диска гайки. Количество дисков определяется в зависимости от длины цилиндра – они должны равномерно заполнять весь его объем.

В верхней и нижней части цилиндра просверливаем два отверстия: к верхнему будет подведены отопительные трубы, в которые будет подаваться масло, а к нижнему отверстию подсоединяется обратная труба для возврата использованного масла с радиаторов.

Вся конструкция закрепляется на металлической раме. После того как агрегат собран, цилиндр заполняется маслом, к нему подключаются патрубки отопительной магистрали и выполняется герметизация соединений.

Тепловой насос, созданный на производстве

Тепловой насос Френетта обладает очень высоким КПД, что позволяет его эффективно использовать в любых отопительных системах. Он может использоваться для обогрева любых хозяйственных помещений, гаражей, и жилых зданий. Кроме этого, за счет компактных размеров такой самодельный насос отлично подходит для прогрева бассейна, либо «теплого пола».

Но помните, что при прогреве бассейна и других крупных емкостей с водой необходим насос достаточной мощности, иначе вы просто будете использовать его не по назначению, и желаемых результатов не получите.
к меню ↑

2.1 Монтаж тепловых агрегатов

Особенности монтажа тепловых насосов зависят, в первую очередь, от способа размещения внешнего контура.

  1. Геотермальные тепловые насосы. Для вертикального способа монтажа создаются скважины глубиной от 50 до 100 метров, в которые опускается специальный зонд. Для горизонтальной укладки создается траншея на ту же длину либо котлован, в котором трубы укладываются параллельно друг другу. Трубы закладываются в грунт на глубину полутора метров.
  2. Насосы вода-вода: внешний контур укладывается на дне водоема, и выводятся к тепловому насосу.
  3. Воздух-вода: блок с трубами внешнего контура устанавливается на крыше или на стене здания (по внешнему виду его трудно отличить от наружной коробки кондиционера), и подводится к тепловому насосу внутри помещения.

Как сделать тепловой насос Френетта своими руками

1 декабря 2020 г. 14:13:21

Принцип работы устройства

Тем, кто соприкасался с вопросами экономически выгодного отопления, название “тепловой насос” хорошо знакомо. Особенно в сочетании с терминами типа “земля-вода”, “вода-вода”, “вода-воздух” и т.п. Такой тепловой насос с устройством Френетта не имеет практически ничего общего, кроме разве что названия и конечного результата в виде тепловой энергии, которую в итоге используют для обогрева.

Тепловые насосы, работающие на принципе Карно, очень популярны и как экономически выгодный способ организации отопления, и как экологически безопасная система. Работа такого комплекса устройств связана с накоплением низкопотенциальной энергии, содержащейся в природных ресурсах (земле, воде, воздухе), и преобразованием ее в тепловую энергию с высоким потенциалом. Изобретение Евгения Френетта устроено и работает совершенно иначе.

Для изготовления теплового насоса Френетта потребуется двигатель, радиатор, несколько труб, стальной дисковый затвор, стальные диски, металлический или пластиковый стержень, металлический цилиндр и гаечный набор (+)

Принцип действия этого прибора основан на использовании тепловой энергии, которая выделяется при трении. В основе конструкции — металлические поверхности, расположенные не вплотную друг к другу, а на некотором расстоянии. Пространство между ними заполняют жидкостью. Части устройства вращаются относительно друг друга с помощью электромотора, жидкость, находящаяся внутри корпуса и контактирующая с вращающимися элементами, разогревается.

Полученное тепло можно использовать для нагрева теплоносителя. Некоторые источники рекомендуют использовать эту жидкость непосредственно для отопительной системы. Чаще всего к самодельному насосу Френетта присоединяют обычный радиатор. В качестве жидкости для нагрева специалисты настоятельно рекомендуют использовать масло, а не воду.

В процессе работы насоса этот теплоноситель имеет свойство разогреваться очень сильно. Вода в таких условиях может просто закипеть. Горячий пар в замкнутом пространстве создает избыточное давление, а это обычно приводит к разрыву труб или корпуса. Использовать масло в такой ситуации намного безопаснее, поскольку его температура кипения значительно выше.

Бытует мнение, что КПД такого теплогенератора превышает 100% и даже может составлять 1000%. С точки зрения физики и математики это не совсем корректное утверждение. КПД отражает потери энергии, затраченные не на обогрев, а собственно на работу прибора. Скорее феноменальные утверждения о невероятно высоком КПД насоса Френетта отражают его эффективность, которая действительно впечатляет.

Затраты электроэнергии на работу прибора ничтожны, а вот количество полученного в результате тепла весьма ощутимы. Нагрев теплоносителя до таких же температур с помощью ТЭНа, например, потребовал бы значительно большего количества электроэнергии, возможно, в десятки раз больше. Бытовой обогреватель при таком расходе электричества даже не нагрелся бы.

Почему же такими приборами не оборудованы все подряд жилые и промышленные помещения? Причины могут быть разными. Все же вода — более простой и удобный теплоноситель, чем масло. Она не нагревается до таких высоких температур, и устранить последствия протечек воды проще, чем убрать разлитое масло.

Еще одна причина может быть в том, что к моменту изобретения насоса Френетта централизованная система отопления уже существовала и успешно функционировала. Ее демонтаж для замены на теплогенераторы обошелся бы слишком дорого и доставил бы массу неудобств, поэтому такой вариант никто всерьез даже не рассматривал. Как говорится, лучшее — враг хорошего.

Рекомендации по использованию прибора

Стоит отметить, что вариации насоса Евгения Френетта с использованием воды в качестве теплоносителя все же существуют. Но обычно это большие промышленные модели, которые используются на специализированных предприятиях. Работа таких устройств строго контролируется с помощью специальных приборов. Обеспечить подобный уровень безопасности в домашних условиях практически невозможно.

Общая схема промышленного теплогенератора, разработанного хабаровскими учеными: 1 — емкость; 2 — входной патрубок; 3 — выходной патрубок; 4 — водонагреватель; 5 — подшипниковый вал. В качестве теплоносителя используется вода

Самая популярная версия насоса Френетта, в котором в качестве теплоносителя используется вода, а не масло, это устройство, разработанное учеными из Хабаровска: Назыровой Натальей Ивановной, Леоновым Михаилом Павловичем и Сярг Александром Васильевичем. В этой грибовидной конструкции вода специально доводится до кипения и превращается в пар.

Затем используется реактивная сила пара, чтобы повысить скорость перемещения жидкого теплоносителя по каналам насоса до 135 метров в минуту. В результате затраты энергии на перемещение теплоносителя минимальны, а отдача в виде тепловой энергии очень высокая. Но такой агрегат должен быть исключительно прочным, и его работу следует постоянно контролировать, чтобы избежать аварии.

Что же делать, если с помощью насоса Френетта предполагается организовать обогрев большого помещения или целого дома? Вода — традиционный теплоноситель, большинство отопительных систем рассчитаны именно на него. Да и заполнение целой отопительной системы подходящим жидким маслом может оказаться делом затратным.

Решается этот вопрос очень просто. Нужно дополнительно соорудить обычный теплообменник, в котором разогретое масло будет обогревать воду, циркулирующую по отопительной системе. Некоторое количество тепла будет при этом потеряно, но общий эффект останется достаточно ощутимым.

Тепловой насос Френетта можно успешно использовать в сочетании с системами водяного теплого пола. Но вместо воды в трубы нужно залить жидкое масло

Интересной идеей может стать использование насоса Френетта в сочетании с системой теплого пола. Теплоноситель при этом пускают по узким пластиковым трубам, уложенным в бетонную стяжку. Функционирует такая система обогрева так же, как и обычный водяной теплый пол. Разумеется, проект этого типа можно реализовать только в частном доме, поскольку для высотных многоквартирных домов разрешается использовать исключительно электрический теплый пол.

Практичный и удобный способ применения такого прибора — отопление небольшого помещения: гаража, сарая, мастерской и т.п. Насос Френетта позволяет эффективно и быстро решить проблему автономного отопления в таких местах. Затраты электроэнергии для его работы невелики по сравнению с получаемым при этом тепловым эффектом, а соорудить такой агрегат не сложно из самых простых материалов.

Варианты конструкции насоса Френетта

Евгений Френетт не только изобрел устройство, названное его именем, но и неоднократно его усовершенствовал, придумывая все новые, более эффективные варианты прибора. В самом первом насосе, который изобретатель запатентовал в 1977 году, были использованы только два цилиндра: наружный и внутренний. Полый наружный цилиндр был больше диаметром и находился в статичном состоянии. Диаметр внутреннего цилиндра при этом был немного меньше, чем размеры полости наружного цилиндра.

Это схема самого первого варианта теплового насоса Френетта. Вращающийся вал расположен горизонтально, теплоноситель помещен в узкое пространство между двумя рабочими цилиндрами

В получившееся узкое пространство между стенками двух цилиндров изобретатель залил жидкое масло. Разумеется, та часть конструкции, в которой находился этот жидкий теплоноситель, была тщательно заделана, чтобы не допустить протечек масла.

Внутренний цилиндр соединяют с валом электродвигателя таким образом, чтобы обеспечить его быстрое вращение относительно неподвижного большого цилиндра. На противоположном торце конструкции был помещен вентилятор с крыльчаткой. Во время работы масло разогревалось и передавало тепло воздуху, окружающему устройство. Вентилятор позволял быстро распространить теплый воздух по всему объему помещения.

Поскольку нагревалась эта конструкция довольно, ради удобного и безопасного использования конструкция была спрятана в защитный корпус. Разумеется, в корпусе были сделаны отверстия для циркуляции воздуха. Полезным дополнением к конструкции стал термостат, с помощью которого работу насоса Френетта можно было автоматизировать до некоторой степени.

Центральная ось в такой модели теплового насоса расположена вертикально. Двигатель находится внизу, затем установлены вложенные друг в друга цилиндры, а сверху находится вентилятор. Позднее появилась модель с горизонтальным расположением центральной оси.

Модель теплового насоса Френетта с горизонтально ориентированным вращающимся валом была использована вместе с радиатором отопления, внутри которого циркулировало нагретое масло

Именно такое устройство впервые было использовано в сочетании не с вентилятором, а с радиатором отопления. Двигатель помещен сбоку, а вал ротора проходит через вращающийся барабан и выходит наружу. В устройстве этого типа вентилятор отсутствует. Теплоноситель из насоса по трубам перемещается в радиатор. Подобным же образом нагретое масло можно вывести и на другой теплообменник или же прямо в трубы отопления.

Позднее конструкция теплового насоса френетта была существенно изменена. Вал ротора по-прежнему остался в горизонтальном положении, а вот внутренняя часть была сделана из двух вращающихся барабанов и помещенной между ними крыльчатки. В качестве теплоносителя здесь снова используется жидкое масло.

В этом варианте теплового насоса Френетта два цилидра вращаются рядом, они разделены крыльчаткой особой конструкции из очень прочного металла

При вращении этой конструкции масло дополнительно нагревается, поскольку проходит через специальные отверстия, сделанные в крыльчатке, а затем проникает в узкую полость между стенками корпуса насоса и его ротором. Таким образом, эффективность насоса Френетта была существенно повышена.

По краям крыльчатки для теплового насоса Френетта сделаны небольшие отверстия. Теплоноситель быстро и эффективно нагревается, проходя через них

Однако стоит отметить, что для изготовления в домашних условиях этот тип насоса не слишком подходит. Для начала понадобится найти достоверные чертежи или рассчитать конструкцию самостоятельно, а это под силу только опытному инженеру. Затем понадобится найти особую крыльчатку с отверстиями подходящего размера. Этот элемент теплового насоса работает при повышенных нагрузках, поэтому он должен быть выполнен из очень прочных материалов.

Самостоятельное изготовление устройства

Обзор вариантов устройства насоса Френетта позволяет понять, что принципы его работы с той или иной долей эффективности могут быть использованы в конструкциях различного типа и вида. Основная идея остается прежней: узкое пространство между элементами из металла, заполненное маслом, и вращение с помощью электродвигателя.

На схеме представлен вариант теплового насоса Френетта, который обычно используется для самостоятельного изготовления устройства. Основа конструкции — металлические диски, разделенные гайками (+)

В домашних условиях чаще всего изготавливают насос Френетта, состоящий из ряда металлических пластин, разделенных узким просветом. Чтобы изготовить такое устройство, для начала понадобится найти и подготовить необходимые материалы:

  • полый цилиндр из металла;
  • набор одинаковых стальных дисков с отверстием по центру;
  • набор гаек высотой 6 мм;
  • стальной стержень с резьбой:
  • электродвигатель с удлиненным валом;
  • подшипник;
  • радиатор;
  • соединительные трубы.

Размеры насоса могут быть больше или меньше. Но расстояние между дисками следует выдержать точно — 6 мм. В качестве разделителей используются стандартные гайки, а стальной стержень является центром конструкции. Его толщина должна соответствовать диаметру гайки. Если стержня с резьбой под рукой не оказалось, ее придется просто нарезать.

Очевидно, что и отверстие в дисках должно быть таким, чтобы их можно было свободно надеть на осевой стержень. Наружный диаметр дисков должен быть меньше корпуса на несколько миллиметров. Если готовых элементов под рукой не оказалось, диски вырезают самостоятельно из листового металла или поручают эту работу токарю.

Цилиндрический корпус можно сделать из старой металлической емкости подходящей конфигурации или же сварить из металла. Подойдет и обрезок широкой металлической трубы. К торцам цилиндра приваривают стенки. Корпус должен быть герметичным, чтобы масло не протекало. В верхнем и нижнем торце корпуса следует сделать дополнительные отверстия: для входа и выхода труб отопления, ведущих к радиатору.

Разумеется, все места соединения труб следует загерметизировать. Для резьбовых соединений используют специальные уплотнители: ФУМ-ленту, лен и т.п. Если решено использовать ПВХ-трубы, понадобятся специальные фитинги и, возможно, паяльник для монтажа таких труб.

Для работы насоса Френетта высокопроизводительный электродвигатель не нужен. Подойдет устройство, снятое со старой или сломанной бытовой техники, например, с обычного вентилятора. Главное назначение электродвигателя — вращать вал. Чрезмерно быстрое вращение может привести к некорректной работе устройства. Чем быстрее вращается конструкция, тем сильнее нагревается теплоноситель.

Небольшой двигатель для вращения вала теплового насоса Френетта можно снять с испорченной бытовой техники или приобрести в магазине

Чтобы стержень вращался свободно, нужен подходящий подшипник стандартных размеров. Когда все элементы подготовлены, можно начинать сборку устройства. Сначала на нижнюю часть внутри корпуса устанавливают центральную ось с подшипником. Затем на ось навинчивают разделительную гайку, затем надевают диск, снова — гайку, снова — диск и т.д.

Диски с гайками чередуют до тех пор, пока корпус не будет заполнен доверху. Еще на этапе подготовки можно сделать предварительные расчеты по количеству необходимых дисков и гаек. Нужно к толщине гайки (6 мм) прибавить толщину диска. Высоту корпуса разделить на эту цифру. Полученное число даст сведения о нужном количестве пар “гайка+диск”. Последней устанавливают гайку.

После того, как корпус заполнен этими подвижными элементами, его заполняют жидким маслом. Тип масла значения не имеет, можно взять минеральное, хлопковое, рапсовое или любое другое масло, которое хорошо переносит нагрев и не застывает. После этого конструкцию накрывают верхней крышкой и аккуратно ее заваривают.

К этому моменту трубы радиатора уже обычно присоединены к крышкам. Для удобства во время дальнейшего монтажа и обслуживания устройства на трубах можно поставить два запорных крана. Теперь к валу двигателя нужно присоединить ось теплового насоса. Систему включают в сеть, проверяют наличие протечек, оценивают характеристики работы устройства.

Изготовленный своими руками тепловой насос Френетта можно подключить к обычному чугунному или биметаллическому радиатору, который обеспечит необходимый отопительный эффект

Если все сделано правильно, ось с дисками начнет раскручиваться, разогревая находящееся внутри устройства масло. Горячий теплоноситель станет перемещаться через верхнее отверстие по трубе в радиатор отопления. Остывшее масло будет возвращаться в корпус теплового насоса по нижней трубе для повторного нагрева.

Чтобы автоматизировать работу системы, можно использовать специальное реле с термодатчиком, который фиксирует нагрев корпуса теплового насоса и отключает двигатель или включает его по мере необходимости. Это позволит предотвратить перегрев системы, поломку электродвигателя и в целом увеличит ресурс работы устройства.

Тепловой насос френетта

Самостоятельное изготовление теплового насоса и теплогенератора Френетта: 8 основных составляющих

Отныне устройство с успехом используется как в домашних условиях, так и на промышленном производстве.

Принцип действия и устройство агрегата: реально высокий кпд

С внедрением в нашу жизнь технологий по сбережению энергии отопление помещений выгоднее организовать посредством внедрения альтернативных источников. Едва ли кто станет спорить с тем, что электрическая энергия на данный момент не только эффективнейший, но и популярнейший энергоноситель для всевозможных нагревателей, однако не самый дешевый и экономичный.

Решить проблему был призван генератор тепла, коэффициент полезного действия которого в большинстве своем превышает сто процентов. Эта интересная разработка носит название тепловой насос Френетта в честь автора, американца Евгения Френетта, который в 70-х прошлого столетия запатентовал свое изобретение и предложил на обозрение просвещенному миру схему шикарной установки. Самодельный тепловой насос своими руками на основе этой схемы вырабатывает практически в десять раз больше тепла от объема потребляемого электричества. С течением времени конструкция насоса претерпевала некоторые изменения, в том числе и сам изобретатель сумел предложить миру несколько модифицированных устройств того же направления. На данный момент в сфере инноваций тепловых агрегатов значится свыше десятка похожих моделей.

Если у домовладельца есть в арсенале тепловой генератор. отопление дома на высоком уровне обеспечено. Принцип работы этого аппарата зиждется на использовании в деле 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 — принцип работы и возможность самостоятельного изготовления

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

На самом деле тепловой насос Френетта хоть и может использоваться для различных целей, о которых будет упомянуто ниже, но главное его предназначение – это обогрев жилищных 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.

Вариации на Френеттовскую тему

Любые физические приборы своими руками изготовленные и доказавшие эффективность на практике начинают тиражироваться, а дело находит последователей. То же самое произошло и с тепловым насосом Френетта, который доказал свое право на жизнь и право на модернизацию, ведь, как говорится, нет предела совершенству.

  1. 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 или даже система отопления целой единицы недвижимости.
  2. Кроме того, разработан такой теплогенератор Френетта, где для разогрева теплоносителя внедрены два барабана вместо одного, а система дополнена еще одной деталью – крыльчаткой. Под гнетом 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 смастерить такое 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 применяется некоторое количество металлических дисков, вращающихся внутри корпуса прибора. Теплоносителем выступает масло, проникающее в радиатор, охлаждающееся и возвращающееся назад.

Тепловой насос поможет вашему котлу равномерно распределять тепло

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 непременно 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 (или прозрачный пластиковый ) 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. Им может быть моторчик от давно не используемого вентилятора.

Последовательность работы по чертежам

Тепловой насос френетта своими руками собирается в такой последовательности:

  1. В цилиндре высверливаются отверстия.
  2. По центру устанавливается стержень.
  3. По резьбе стержня навинчивается одна гайка, далее ставится диск, навинчивается еще одна гайка, ставится второй диск и т. д.
  4. Диски нанизываются до заполнения корпуса.
  5. В систему заливается масло.
  6. Корпус закрывается, стержень фиксируется.
  7. К отверстиям подводятся трубы радиатора.
  8. К стержню присоединяется мотор, на мотор – кожух.
  9. 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.

Где такой применяется тепловой насос Френетта

«Френеттовский» чудо-насос нередко используется гражданами как комнатный обогреватель и не только. Он идеально подойдет для отопления гаража, бани или подсобки. В больших хоромах специалисты соединяют насос Френетта с теплым полом. В этом случае теплоноситель принимает для последующей циркуляции не радиатор, а пластиковая труба или несколько труб, уложенных в половую стяжку. Регулируется система автоматически с помощью электронных прибамбасов.

Насос френетта можно приспособить для экономичного подогрева воды в закрытом бассейне и настроить автоматическую поддержку заданной температуры, что актуально весь год, кроме летних месяцев. По сравнению с обычным нагревателем, работающим на ТЭНах, тепловой насос в жаркое время года потребляет в пять раз меньше электроэнергии.

Работа в теплицах активизируется по окончании периода ядреных морозов. Для их обогрева предпочтительнее всего подготовить простой по части монтажа и удобства обслуживания вихревой теплонасос системы «воздух-воздух». Насос закачивает тепло с улицы и автоматом поддерживает выбранный температурный режим. При дополнении систему ветрогенератором затраты на обогрев сводятся чуть ли не к нулю, а заодно повышается конкурентоспособность продукции. Тепловой насос Френетта сможет сделать каждый, если учтет все нюансы!

Тепловой насос Френетта своими руками — чертежи

НКФ «ФОНД РАЗВИТИЯ НОВЕЙШИХ ТЕХНОЛОГИЙ»

Наименование: НКФ «ФОНД РАЗВИТИЯ НОВЕЙШИХ ТЕХНОЛОГИЙ»

Юридическое наименование: НЕКОММЕРЧЕСКИЙ ФОНД «ФОНД РАЗВИТИЯ НОВЕЙШИХ ТЕХНОЛОГИЙ»

Руководитель: ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР ЗАЙЦЕВ ИГОРЬ АЛЕКСЕЕВИЧ

История смены руководителей

Адрес: 123056, Г МОСКВА,УЛ КРАСИНА, Д 7, СТР 2, ОФ 1

Юридический адрес: 123056, г Москва, ул Красина, д 7, корп 2

Количество учредителей: 5

Реквизиты (данные из ЕГРЮЛ):

Статус:ПРЕКРАЩЕНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЮРИДИЧЕСКОГО ЛИЦА В СВЯЗИ С ИСКЛЮЧЕНИЕМ ИЗ ЕГРЮЛ НА ОСНОВАНИИ П.2 СТ.21.1 ФЕДЕРАЛЬНОГО ЗАКОНА ОТ 08.08.2001 №129-ФЗ История изменения статуса

Гос.рег.номер записи изменения статуса: 2147799053653

Дата изменения статуса: 07.05.2014

Орган госрегистрации изменений: Управление Федеральной налоговой службы по г.Москве

Дата присвоения: 15.01.2003

Наименование органа, зарегистрировавшего ЮЛ: МЕЖРАЙОННАЯ ИНСПЕКЦИЯ МНС РОССИИ N 39 ПО Г.МОСКВЕ

Способ регистрации: Создание юридического лица до 01.07.2002

Орган госрегистрации изменений: Управление Федеральной налоговой службы по г.Москве

Гос.рег.номер записи изменений: 2137799175039

Дата внесения изменений: 08.11.2013

ОКОГУ: 4210014 — Организации, учрежденные юридическими лицами или гражданами, или юридическими лицами и гражданами совместно

ОКОПФ: 20400 — Фонды

ОКФС: 16 — Частная собственность

ОКАТО:45286575 — Пресненский (район Центрального административного округа г Москвы), Центральный (административный округ г Москвы), Москва (адм. центр)

Основной (по коду ОКВЭД):80.42 — Образование для взрослых и прочие виды образования, не включенные в другие группировки (Образование)

Найти все ЮЛ из этой же отрасли и региона (с теми же ОКВЭД и ОКАТО)

Дополнительные виды деятельности:

ОКВЭД Наименование ОКВЭД ОКВЭД 2
72.20 Разработка программного обеспечения и консультирование в этой области 62.01
72.40 Деятельность по созданию и использованию баз данных и информационных ресурсов 63.11.1
73.10 Научные исследования и разработки в области естественных и технических наук 72.19
73.20 Научные исследования и разработки в области общественных и гуманитарных наук 72.20
74.14 Консультирование по вопросам коммерческой деятельности и управления 70.22
74.20.14 Разработка проектов промышленных процессов и производств, относящихся к электротехнике, электронной технике, горному делу, химической технологии, машиностроению, а также в области промышленного строительства, системотехники и техники безопасности 71.12.12
74.20.15 Разработка проектов в области кондиционирования воздуха, холодильной техники, санитарной техники и мониторинга загрязнения окружающей среды, строительной акустики и т.п. 71.12.13
74.30.1 Испытания и анализ состава и чистоты материалов и веществ: анализ химических и биологических свойств материалов и веществ (воздуха, воды, бытовых и производственных отходов, топлива, металла, почвы, химических веществ) 71.20.1
74.30.3 Испытания и анализ в научных областях (микробиологии, биохимии, бактериологии и др.) 71.20.9
74.30.4 Испытания и анализ физических свойств материалов и веществ: испытания и анализ физических свойств (прочности, пластичности, электропроводности, радиоактивности) материалов (металлов, пластмасс, тканей, дерева, стекла, бетона и др.), испытания на растяжение, твердость, сопротивление, усталость и высокотемпературный эффект 71.20.3
74.30.5 Испытания и анализ механических и электрических характеристик готовой продукции: моторов, автомобилей, станков, радиоэлектронных устройств, оборудования связи и другого оборудования, включающего механические и электрические компоненты 71.20.4
74.84 Предоставление прочих услуг 82.99

Как самостоятельно сделать тепловой насос Френетта?

Тепловой насос Френетта (далее ТНФ), названный по имени изобретателя, известен благодаря высокому КПД. Хорошие технические характеристики не могли не привлечь внимания тысяч энтузиастов, которые принялись дополнять и улучшать характеристики устройства. На сегодняшний день существует множество модификаций насоса. О том, как изготовить ТНФ своими руками пойдет речь в этой статье.

Достоинства теплового генератора

Тепловые насосы можно подключать к стандартной системе отопления, а также к водяной системе «теплый пол».

Основные преимущества ТНФ:

  • высокий КПД;
  • экономичность;
  • многофункциональность (ТНФ летом может кондиционировать воздух, а зимой — нагревать);
  • устройство способно функционировать в автоматическом режиме;
  • работу насоса можно приспособить к потребностям каждого человека;
  • небольшие размеры;
  • отсутствие шумов при работе.

Принцип действия теплового насоса

В своей основе технология работы ТНФ похожа на принцип функционирования холодильника. Холодильное оборудование, для понижения температуры забирает тепло из камер и отдает его наружу с помощью радиаторов. Точно также работает и ТНФ: чтобы продуцировать тепло, он забирает его из почвы или жидкости, обрабатывает его и передает в отопительную систему частного дома, цеха, теплицы или любого другого помещения.

Принцип действия теплового насоса

Холодильный агент, в роли которых могут выступать аммиак или фреон, передвигаются внутри внешнего и внутреннего контура. При этом внешний контур ответственен за прием тепла из атмосферы, земли или воды.

Всякая натуральная среда имеет в своем составе определенное количество разрозненной тепловой энергии. Хладагент способен собирать ее и направлять на переработку. Чтобы инициировать этот процесс, нужно чтобы температура теплового носителя поднялась на 4-5 градусов.

Затем из внешнего контура холодильный агент направляется во внутренний. Здесь испаритель преобразует тепловой носитель из жидкости в газ. Процесс происходит за счет того, что фреон при незначительном давлении окружающей среды имеет невысокую температуру закипания.

После испарителя фреон в виде газа устремляется в компрессор, где происходит сжимание и, как следствие, рост температуры. Далее газ оказывается в конденсаторе. Там газ делится температурой с жидкостью (тепловым носителем). В результате охлаждения газ вновь обретать жидкое состояние, и начинает новый круг циркуляции в системе.

Основным параметром, определяющим продуктивность работы ТНФ, является коэффициент преобразования. Данный показатель — результат определенного соотношения тепловой мощности, продуцируемой ТНФ, к объему потребления тепловой энергии.

Внутреннее устройство теплового насоса

Классический тепловой насос состоит из нескольких составных частей:

Пара цилиндров — ротор и статор — определяют работу ТНФ. Статор — крупный и пустой изнутри цилиндр, а ротор — менее объемный цилиндр, устанавливаемый в статор. В статор заливается масло (теплоноситель), где оно разогревается под действием работы ротора. Сам ротор работает за счет вала, на котором установлен лопастной вентилятор. Последний нагнетает горячий воздух в помещение, благодаря чему и осуществляется отопительная функция.

Внутреннее устройство теплового насоса

Так работал первый экземпляр теплового насоса. В дальнейшем его работа была усовершенствована. В более современных моделях стал не нужен ротор — на смену ему пришли стальные диски. Кроме того, отпала необходимость в лопастном вентиляторе.

Факторы, обеспечивающие высокий коэффициент полезного действия для теплового насоса:

  • теплоноситель находится в закрытой системе;
  • нет надобности в теплообменнике;
  • высокая мощность нагрева;
  • главная часть ТНФ имеет конусообразную форму, что благоприятствует появлению вакуумных зон и росту температуры.

Виды тепловых насосов

На сегодняшний день известно более двух десятков модификаций ТНФ. Каждая из них имеет свои конструктивные особенности и функциональность.

По принципу действия ТНФ классифицируют на три группы:

  • абсорбционные насосы, использующие электроэнергию или топливо;
  • компрессионные насосы, получающие энергию от Земли;
  • воздушные насосы, берущие энергию из окружающей среды.

По сфере применения ТНФ дифференцируются на:

  • частные, которые применяются для отопления домов или других зданий небольшой площади;
  • промышленные.

Конкретные реализации теплогенераторов Френетта

В одной из моделей теплогенератора барабан установлен по горизонтали. Вал размещен в центре системы. Причем часть его выходит наружу. Подобный агрегат требует тщательности во время изготовления. В противном случае возможны утечки теплоносителя там, где вал крепится к корпусу.

В данном случае нет необходимости в вентиляторе, а тепловой носитель из теплонасоса направляется в теплообменник, в качестве которого выступает стандартный отопительный радиатор или даже централизованная система отопления здания.

Более поздняя модель теплового генератора Френетта — аппарат, где, нагрев теплоносителя осуществляется с помощью пары барабанов. Дополнительно в системе предусмотрена крыльчатка. Центробежные силы выталкивают горячее масло из отверстия крыльчатки, и жидкость направляется в промежуток между ротором и корпусом оборудования. Таким образом, насос работает с максимальной эффективностью.

Пожалуй, самой оригинальной реализацией теплового насоса является разработка российских ученых из Хабаровска. Они предложили рабочую модель, внешне похожую на гриб. Тепловым носителем является вода. В ходе работы генератора жидкость закипает и трансформируется в предельно горячий пар.

Тепловой насос Френетта своими руками

Реактивный эффект заставляет пар передвигаться по каналам генератора со скоростью 135 метров в минуту, что дает возможность работы без внешнего источника питания.

Важное замечание! Разработка хабаровских ученых предназначена для промышленного использования. Пытаться воспроизвести ее в домашних условиях нецелесообразно.

Изготовление теплового генератора

В рамках данной статьи остановимся на том, как изготовить усовершенствованный тепловой насос Френетта своими руками. Основное отличие этого ТНФ от оригинальной модели состоит в замене ротора на стальные диски, которые размещаются внутри цилиндра. Именно эти диски и производят тепловую энергию.

Для создания теплового генератора понадобятся такие материалы:

  • внешний цилиндр;
  • стальные диски (сталь должна высокого качества), которые должны чуть уступать диаметру внешнего цилиндра;
  • электродвигатель с удлиненным валом;
  • трубы системы отопления и батарея.

Пошаговое руководство по созданию теплового насоса:

    Устанавливаем вал электродвигателя внутри цилиндра.

Сальниками или резиновыми уплотнителями прокладываем узлы.

  • Ставим стальные диски на ось, находящуюся в цилиндре. Коэффициент полезного действия аппарата тем выше, чем больше металлических дисков и расстояние между ними и цилиндром.
  • После установки каждого диска рекомендуется накручивать 5-миллиметровые гайки.
  • Проделываем пару отверстий во внешнем цилиндре. Одно из отверстий (вверху) предназначено за подачу теплоносителя, другое — за прием масла из отопительной системы.
  • После того как все детали собраны в единый механизм, заливаем теплоноситель и соединяем рабочую ось с источником электричества. Подключаем входные и выходные патрубки к системе отопления.
  • Обеспечиваем герметичность генератора, проверяем его на присутствие потенциальных утечек масла.
  • Чтобы упростить эксплуатацию ТНФ, собираем автоматику для контроля за аппаратом. Она будет подключать оборудование в случае слишком низкой температуры в здании.
  • Изготовление универсального генератора

    Элементы для создания универсального генерирующего аппарата:

    • емкость;
    • входной патрубок;
    • выходной патрубок;
    • вал;
    • подшипники;
    • корпус оборудования;
    • металлические диски;
    • гайки.

    По типу внутренней поверхности конус может классифицироваться как выгнутый, вогнутый или конечный. Каналы могут иметь сечение в виде квадрата или прямоугольника и располагаться радиально, с уклоном или криволинейно. Конкретное расположение зависит от разновидности конструкции.

    Диски ставятся на вал, причем так, чтобы между дисками и цилиндром было расстояние. Идея в том, что как только начинается процесс вращения, между дисками и цилиндром возникает вакуум.

    Суть работы универсального генератора заключается в скоростном вращении водонагревателя и направлении жидкости через вал внутрь аппарата. За счет вращения дисков температура во внутренней части устройства достигает максимума. Вода мгновенно нагревается и, попадая в отопительную систему, отапливает помещение. Как было сказано выше, такая система не нуждается в дополнительной подпитке для своего функционирования.

    Схема универсального гениратора

    Наибольший эффект работы оборудования получается у генераторов с выгнутой внутренней поверхностью. Оптимальное соотношение диаметра цилиндра и дисков — один к трем. Выше упоминалось о горизонтальной модели, но устройства могут быть устроены и по вертикальному типу. По местонахождению привода оборудование может быть верхнеприводным и нижнеприводным. Подшипниковых опор может быть одна или две.

    Температура нагрева жидкости зависит от числа оборотов:

    • если количество ежеминутных оборотов достигает 7 800, жидкость разогреется до 100 градусов;
    • для трансформации воды в газообразное состояние необходимо свыше 9 000 оборотов каждую минуту;
    • чтобы получить 400 градусов, число оборотов должно колебаться в пределах 10 000-12000 ежеминутно;
    • 12 500 оборотов — порог, за которым следует самогенерация теплового насоса;
    • свыше 15 000 оборотов приводят к расщеплению воды на водород и кислород.

    Несколько советов по использованию теплогенератора

    Изготовить тепловой насос по силам каждому человеку, обладающему определенными техническими навыками. Разумеется, каждый энтузиаст волен вносить в конструкцию теплового насоса собственные изменения, если они не будут противоречить общему принципу работы аппарата.

    Тепловой насос Френетта своими руками

    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.

    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.

    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.

    Тепловой насос самому полностью — 2

    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 000oС и выше, что приводит к разогреву воды к моменту выхода ее из каналов 10 в емкость 1 до 100oС. 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 400oС. 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 60oС 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 100oС;

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

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

    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 60oС и ниже

    ©2015-2020 poisk-ru.ru
    Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
    Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных

    Необычный способ отопления дома: применение теплового насоса Френетта

    Сегодня многие хотят сэкономить, получить максимальную выгоду, сделать мир вокруг себя более функциональным и менее затратным — везде и во всем. Делать это нужно, прежде всего, с обустройства собственного дома — устанавливая надежное автономное отопление.

    За ним легче следить, его легче регулировать, однако не всегда дешевле устанавливать и обслуживать. Самый дорогой энергоресурс на данный момент – электричество.

    Частное отопление его использует реже, а если использует — то экономичнее, поэтому его можно считать выгоднее. И отличным способом, который будет способствовать экономии, является применение теплового насоса Френетта.

    1 Особенности оборудования

    В семидесятые годы в Америке примечательный изобретатель Евгений Френетт показал миру свое создание – тепловой насос Френетта, названный в честь своего открывателя.

    Примечателен он в первую очередь тем, что КПД превышает 100%. Некоторые верят и в 700 и 1000 процентов, но скептики, оперирующие физическими законами, не поддерживают их — это, все-таки, преувеличение.

    Сфера применения насоса Френетта не ограничивается жилыми помещениями. Его с успехом применяют на производстве.

    В свое время этот прибор был очень популярен, поэтому энтузиасты изучали его схему, все больше совершенствуя конструкцию теплового насоса.

    Основной принцип все так же не изменился: создатель устройства предлагал простое, но гениальное в своей простоте изобретение. Все основывается на выделении тепла вследствие трения.

    Когда он представлял впервые тепловой насос Френетта, схема была такова:

    • Два цилиндра отличного размера. меньший в большем. В небольшом промежутке между ними масло.
    • Малый мотор оборудован с одной стороны вентилятором, с другой – двигателем (электромотор).
    • Внешний корпус подразумевал пазы для воздуха. а оптимизировал работу установки термостат.

    Теперь разберемся, как примерно функционировал данный агрегат, который по своей конструкции отличается от большинства привычных и знакомых нам климатических устройств.

    За счет вращения малого цилиндра разогревается масло как у дренажных насосов.

    Вентилятор распространяет теплый воздух в помещении.

    Несмотря на то, что эта система называется тепловым насосом, с правильным представлением этого термина машина Френетта совпадает только в роли обогревателя.

    Тепловой насос должен работать по обратному принципу Карно, преобразуя низкий потенциал окружающей среды в высокий потенциал энергии тепла. Здесь же такого нет.

    Многие пытались преображать изобретение, в том числе и сам его создатель. Поэтому можно обнаружить разные виды насоса Френетта.

    Конструктивные отличия от вышеописанных нюансов, например, могут быть следующими:

    • Барабан с цилиндрами находится в горизонтальном положении. по центру проходит вал, конец которого выступает наружу. Вентилятора нет, обычно его заменяет радиатор или же теплоноситель подается сразу в систему. Важно обеспечить герметичность установки.
    • Вид из двух барабанов с крыльчаткой между ними. Разогретое масло выбрасывается из крыльчатки в зазор между ротором и корпусом насоса, обеспечивая максимальную производительность.
    • Нестандартный вид насоса Френетта, разработка хабаровских ученых. Масло заменено на воду, основа – грибовидный элемент. Образующийся при нагревании и кипении пар движется по каналам со скоростью до 135 метров в минуту. Эта конструкция способна существовать без подвода энергии извне. Применяют его только в промышленных целях.

    2 Советы по выбору

    Купить тепловой насос Френетта советуют чаще для крупных промышленных организаций — так как там нужна большая мощность. Ее обеспечивают высокие температуры, а значит — с установкой работать нужно аккуратно.

    Подобная установка для частного дома является решением достаточно редким — в продаже установку найти непросто, ввиду ее конструктивной сложности.

    К сожалению, несмотря на столь внушительную эффективность, в качестве бытового отопительного прибора данная установка не прижилась — так что просто пойти в любой магазин климатического оборудования и купить такой обогреватель — нельзя.

    И все-таки для дома некоторые умудряются изготавливать тепловые насосы Френетта своими руками.

    Сделать это несложно и выгодно – затраты на топливо и элементы будут намного ниже, чем оценочная стоимость выработанной энергии таким устройством.

    Некоторые умельцы изготавливают тепловой насос Френетта, отзывы о чем затем нередко выкладывают, делясь собственным мнением:

    Евгений, 43 года, Москва:

    Собрал у себя такой насос, теперь радуюсь и считаю сэкономленные средства.

    Как изготовить тепловой насос Френетта своими руками

    Электричества потребляет гораздо меньше, чем обычное отопление. С изготовлением, конечно, пришлось потрудиться — все-таки непростая задача. Обычная насосная станция Керхер проигрывает по всем параметрам такому устройству!

    Сергей, 39 лет, Екатеринбург:

    Пытались на заводе собирать, неграмотно рассчитали, в итоге двигатель дал большую нагрузку, чем нужно. Все-таки пришлось убирать, неисправный получился.

    Хотя, казалось бы, все сделали правильно и по чертежу, да и народ у нас грамотный — странно даже, что не сработало.

    Артем Б. 48 лет, Ростов:

    По образованию — инженер, и более десяти лет проработал на предприятии, которое занималось разработкой насосного оборудования для промышленности.

    Коллега как-то показал схему и описание насоса Френетта, ну и я загорелся — времени свободного хватает, небольшая дача имеется — там, собственно, и экспериментировал.

    Что сказать — толковую информацию искал неожиданно долго — несмотря на то, что в Интернете предостаточно чертежей и видео по теме, но некоторые тонкости все-таки упускаются, внимание уделяется только основной сути.

    В результате собрать установку с горем пополам у меня получилось, и работает она очень даже эффективно. Только вот сомневаюсь, что с такой задачей справится обычный человек, не имеющий специфических познаний. Осталось лишь купить ручной насос для скважины и центробежный насос. но уже для других целей.

    2.1 Как собрать?

    На практике проще всего изготовить тепловой насос Френетта своими руками без вентилятора и малого цилиндра. Остается масло в качестве теплоносителя.

    Внутрь большого цилиндра помещают десяток дисков из металла. Именно они будут вращаться, заменяя малый цилиндр.

    К устройству присоединяют радиатор — именно в него и будет поступать масло, охлаждаться, отдавая тепло, и возвращаться в насос. Таким образом, нам понадобятся те же материалы, что и для монтажа насоса Водомет с погружными насосами Гном.

    • Цилиндр;
    • Диски из металла;
    • Закрепительные элементы (гайки);
    • Стержень;
    • Трубы и радиатор;
    • Масло — может быть любое техническое (рапсовое, хлопковое) или минеральное;
    • Моторчик (электрический), вал которого должен быть удлинен.

    Так же, как и в оригинальной модели, необходимо обеспечить зазор между большим цилиндром и дисками — для этого заранее вычисляется их диаметр.

    Стержень располагается по центру, на него предварительно нанизываются диски, разделенные гайками.

    Сверху и снизу проделывают отверстие для трубы, которая выходит на радиатор.

    Разогретое в корпусе масло будет выходить через верхнее отверстие, отдавать тепло через радиатор и возвращаться через нижнее для последующего нагрева.

    При монтаже стержня как и при монтаже насоса Джилекс нужно установить подшипник в основание — для легкого вращения дисков и снижения силы трения. В противном случае устройство будет работать хуже, а вдобавок — в разы быстрее придет в негодность.

    Двигатель подойдет любой необходимой мощности для конкретной установки. Если мы делаем насос Френетта сами, то под рукой может оказаться мотор от старого вентилятора, к примеру — он хорошо впишется в конструкцию.

    Для удобства к системе можно добавить термодатчики, которые будут включать/выключать двигатель. Это позволит сделать насос еще более экономным и рациональным в использовании, тем самым автоматизировав управление установкой.

    После завершения работ по сборке самой конструкции, следует заполнить установку маслом, после чего подключить рабочий стержень к приводу, а входные и выходные линии по маслу — с линиями, ведущими к радиатору отопления.

    Выполнив завершающую проверку правильности сборки — можно пробовать включать установку в работу.

    Установка подобного типа как и ручного насоса может одинаково эффективно применяться как для прогрева здания, так и для отдельной комнаты. На практике выявлено, что целесообразнее всего использовать его, совмещая с системами теплых полов.

    Подобное решение позволит получить достаточно эффективный отопительный контур, позволяющий справляться с низкой температурой внутри помещения.

    Тепловой насос Френетта: всё, что нужно знать для сборки своими руками

    Одним из альтернативных видов отопления является изобретение с 100% КПД под названием «насос Френетта». Существует несколько вариантов его исполнения – одни стоят очень дорого, а другие можно создать из недорогих деталей. В любом случае, тепловой насос Френетта своими руками собирается по алгоритмам, которые будут приведены в этой статье.

    Виды насосов

    Насосы различаются средой, из которой берут энергию для обогрева. Самыми распространенными являются следующие виды:

    Вода-вода

    Этот вид подразумевает, что тепло поступает извне через внешний контур насоса с искусственного или естественного водоема, который гарантировано не замерзает в зимний период. Именно поэтому чаще всего источниками тепла для таких конструкций становятся грунтовые воды. Их подъем осуществляется через специальные скважины. В них устанавливается внешний контур ТН (теплового насоса).

    Такой вид отопительной установки наиболее трудоемкий и требует определенных финансовых вложений. Стоимость агрегата начинается от 500 долларов, и еще необходимо учесть затраты на его монтаж, который проводят специалисты. Он оправдан при обогреве бассейнов и небольших жилых помещений.

    Воздух-вода


    Этот аппарат черпает энергию с воздуха, и обогрев помещения происходит за счет его температуры. Следовательно, при температурных понижениях эффективность аппарата резко снижается. Это бюджетный вид ТН, который можно создать собственноручно, поскольку не требует сложного обустройства внешнего контура.

    Рассол-вода

    Рассолом называется незамерзающая жидкость, заливаемая в систему. Этот тип ТН предусматривает забор тепла из грунта, поэтому для его работы нужны коллекторы, если трубы внешнего контура размещены в горизонтальном положении, или скважины – если в вертикальном. Такой ТН используется не только для обогрева бассейнов, но и полного отопления всего дома.

    Масляный

    Еще одним видом ТН Френетта является самодельный вариант, который состоит из двух цилиндрических емкостей – одна большого диаметра, а другая меньшего. Это дает возможность установить меньшую внутрь первой емкости, а оставшееся пространство заполнить маслом.

    В этой конструкции больший цилиндр фиксируется, а внутренний – соединяется с валом, который при вращении приводит в движение малую емкость. Благодаря силе трения, создаваемой между двумя цилиндрами, масло нагревается, и температура становится максимально высокой. Она поступает к радиаторам, при этом самодельный аппарат демонстрирует высокий КПД.

    Принцип работы ТН

    Работа ТН по принципу очень схожа с функционированием простого холодильника. Морозильный прибор, чтобы создать внутри себя низкую температуру, выкачивает тепло из своих камер и через радиаторы передает ее наружу. ТН действует по аналогичному принципу: получает тепло из воды или грунта и передает его в радиаторы для отопления помещений или бассейна.

    В системе ТН, как и в холодильнике, присутствует хладагент – аммиак или фреон. Он перемещается по внешнему и внутреннему контуру аппарата. В результате получается, что любая природная среда может быть поставщиком тепла, так как содержит в себе рассеянную тепловую энергию, которая захватывается хладагентом и передается по системе, осуществляя обогрев помещения.

    1. Система запускается – теплообменник повышает внутри себя температуру на 5 градусов, а затем из наружного контура во внутренний поступает нагретый фреон или аммиак.
    2. Теплоноситель из первого блока преобразовывается из жидкости в газообразное состояние. Этот процесс происходит за счет того, что фреон может закипать даже при низких температурах.
    3. Хладагент переходит из первого блока во второй, которым является компрессор: в нем газ сжимается, из-за чего происходит резкое повышение температуры.
    4. Фреон падает в конденсатор при переходе в третий блок. В нем происходит передача высокой температуры от газа воде, которая находится в трубах домашней отопительной системы. После передачи газ теряет температуру, охлаждается и снова возвращается в жидкое состояние.
    5. Фреон возвращается в первый блок. После этого процесс обогрева повторяется за счет отлаженной циркуляции системы.

    Другие наши статьи в тему:

    • Тепловой насос для отопления дома своими руками: принцип действия, подробная инструкция по монтажу.
    • Разводка отопления от котла в частном доме: схема и инструкция для новичков.
    • Какие бывают типы отопительных приборов: http://ksportal.ru/26-tipy-otopitelnyx-priborov.html

    Как сделать ТН Френетта своими руками

    Вариант 1

    Главным узлом системы является компрессор. Необходимо приобрести хороший экземпляр, и тогда не возникнет никаких неожиданностей при работе теплового насоса.

    Конденсатором может служить металлический бак, выполненный из нержавейки. Оптимальным вариантом будет объем в 100 литров. В качестве контура применяются тонкие сантехнические трубки из меди.

    Алгоритм изготовления ТН Френетта на фреоне:

    1. Закрепить к стене компрессор. Это будет легко выполнить с использованием L-образных кронштейнов или стальных уголков. Место для крепежа надо выбрать так, чтобы поместился весь тепловой насос.
    2. Подготовить змеевик. Его делают из медных трубок, обматывая их вокруг цилиндра нужного внутреннего диаметра. Шаг намотки должен быть одинаковым.
    3. Разрезать конденсатор напополам. Это нужно сделать для того, чтобы завести в него змеевик. В подготовленном баке с обеих сторон выполняются резьбовые входные отверстия. В них вводятся крайние трубки змеевика, а затем аккуратно сваривается по швам бак, тем самым возвращается его целостность.
    4. Подготовить испаритель для этой конструкции. Это может быть простая пластиковая бочка или другая подходящая емкость. Главное, чтобы объем совпадал с вместительностью бака-конденсатора.
    5. Подать к радиаторам воду, задействовав при этом обычные трубы ПВХ.
    6. Заправить агрегат фреоном. Этот ответственный шаг лучше доверить специалистам.

    После этого аппарат будет готов к эксплуатации.

    Вариант 2

    На приведенном ниже видео будет представлен еще один вариант теплового насоса Френетта, работающего на масле.

    Для его создания потребуется:

    • насос (для квартиры можно подобрать один из маломощных типов);
    • стальной цилиндр;
    • трубки квадратного сечения;
    • набор стальных дисков с отверстиями. Их диаметр должен быть на 5-10% меньше, чем размер цилиндра, в который они вставляются;
    • электродвигатель с удлиненным валом;
    • техническое масло.

    Алгоритм изготовления масляного ТН Френетта:

    1. Поместить вал привода совместно с подшипниками внутри выбранного цилиндра из стали. Место вхождения вала в цилиндр уплотнить. Это необходимо для увеличения срока работы аппарата.
    2. Произвести монтаж дисков на вал электродвигателя, а между ними расположить трубки квадратного сечения, собранные в коллекторы. Количество дисков должно быть достаточно, чтобы заполнить ими всю высоту цилиндра.
    3. Просверлить отверстия вверху и внизу цилиндра. Через них провести крепеж трубы. Верхняя будет предназначена для подачи масла, а нижняя – для возврата используемого теплоносителя с радиаторов.
    4. Закрепить полученное устройство на металлической раме.
    5. Провести окончательную сборку агрегата: залить в его цилиндр масло, подвести трубы системы и провести герметизацию полученных соединений..

    Тепловые насосы Френетта своими руками выполнить несложно, главное, надо подобрать для них правильные составляющие. Из-за простого исполнения и большой экономии средств на отопление они нашли широкое применение. Ими пользуются вместо центральной системы обогрева в таких объектах, как гараж, бассейн, зимний сад и, конечно же, в жилых домах, а некоторые умельцы применяют их для квартир.

    Тепловой насос Френетта своими руками — чертежи

    Более тридцати лет назад американский ученый Евгений Френит изобрел устройство, которое сегодня мы и называем тепловым насосом «Френетта». КПД такого устройства составлял 1000%, а значит, какие-то альтернативные приборы не могли сравниться с изобретением.

    Особенности теплового насоса «Френетта»: принцип действия

    В устройство данного теплового насоса входит ротор, статор, вал и лопастный вентилятор. Работа основывается на действии двух цилиндров – а именно, статора и ротора. Большой цилиндр – это статор, он пустой внутри. Ротор отличен меньшим объемом, он вставляется в статор. Масло заливают в большой цилиндр, оно нагревается под верчением малого цилиндра.

    На подключенном валу есть лопастный вентилятор, благодаря этому ротор движется. Вентилятор помогает нагретому воздуху попадать в помещение, то есть выполняется функция обогрева. Но это простейшая модель, через какое-то время ученый ее усовершенствовал. В такой модели уже нет внутреннего цилиндра, он заменен стальными дисками.

    В усовершенствованной модели нет и вентилятора. Такие устройства заработали отличные отзывы. Затраты на электричество меньше, и намного меньше, чем производимая устройством энергия, что используется для обогрева помещения.

    Чем так хорош тепловой насос «Френетта»:

    • Нет теплообменника;
    • Энергия нагревания имеет большую мощность;
    • Циркуляция носителя тепла осуществляется в закрытой системе;
    • Большая часть насоса в форме контура, что помогает формированию вакуумных зон и температурному повышению.

    Насос насосу рознь. Прежде всего, они могут быть промышленные и частные. Последние используются для обогрева дома или не очень больших помещений.

    Кстати, тепловой насос можно изготовить своими руками, используя старое оборудование. Все рекомендации на следующей странице: https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/kanalizatsiya/teplovoj-nasos-svoimi-rukami-iz-starogo-kholodilnika

    Тепловой насос «Френетта»: разоблачение или подсказки относительно использования

    Есть некоторые рекомендации касательно использования насосов. Не все их соблюдают, и возникают жалобы, что промышленный или самодельный насос работает плохо, и вообще, этот прибор перехвален. Следующие подсказки будут полезны.

    Советы по эксплуатации насоса:

    • Используйте масло в качестве теплоносителя – это может быть рапсовое масло, хлопковое или минеральное;
    • Воду для конструирования насоса не используйте, потому как тогда в системе отопления будет избыточно давление вследствие выделения пара от нагрева воды;
    • Если делаете сами насос, то в качестве электродвигателя используется двигатель от каких-то старых электроприборов, того же вентилятора;
    • На корпус такого теплового насоса желательно установить термодатчик, он отвечает за регуляцию автоматического включения и выключения прибора;
    • Когда устанавливаете диски на ось внутри насоса, проследите, чтобы дисками было заполнено все пространство.

    Отдельного упоминания заслуживает версия насоса «Френетта», создали которую Александр Васильевич Сярг, Наталья Ивановна Назырова и Михаил Павлович Леонов. Эти хабаровские учены создали такой теплогенератор, который можно назвать универсальным. Рабочая часть устройства похожа на гриб, как рабочая жидкость используется вода, достигающая кипения и превращающаяся в пар. Но не стоит пробовать сделать такой генератор дома, он используется только в промышленности.

    Ещё больше информации о преимуществах теплового насоса вы найдете в нашей статье: https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/otoplenie/teplovoj-nasos

    Изготовление теплогенератора своими руками

    Как уже говорилось выше, гидродинамический тепловой насос можно сделать и самому. Для этого понадобятся: металлический цилиндр, маленький электромотор, стальные диски, стальной стержень, гайки, трубы и радиатор. Диаметр дисков по правилам должен быть меньше диаметра цилиндра.

    Как это сделать:

    • Диски последовательно нанизываются на стальной стержень, их разделяют гайки;
    • Цилиндр заполняется дисками доверху;
    • На стальной стержень наносится наружная резьба, по всей длине;
    • Для теплоносителя в корпусе делаются два отверстия, через верхнее в радиатор поступает разогретое масло, а снизу масло возвращается в систему для последующего нагрева.

    Не используйте воду как теплоноситель, жидкое масло уместнее. Все же температура кипения масла выше в несколько раз. Вода при быстром нагреве превращается в пар, и в системе может случиться избыток давления. А это угроза для целостности конструкции.

    Воздушное отопление набирает популярность за счет эффективности о простоты системы. Об этом в материале нашего сайта: https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/otoplenie/vozdushnoe-otoplenie

    Процесс сборки теплового насоса «Френетта» своими руками: чертежи

    Сначала в корпусе для труб отопления проделываются два отверстия специально для труб отопления. Стержень с резьбой устанавливается по центру корпуса. На эту резьбу навинчивайте гайку, ставьте диск, потом навинчивайте следующую гайку и пр. И так монтаж дисков продолжается до полного заполнения корпуса.

    Потом в систему заливается масло, к примеру, хлопковое. Корпус закрывается и фиксируется на стержень. К проделанным отверстиям подводите трубы радиатора. Электродвигатель присоединяете к центральному стержню, он гарантирует вращение. Прибор можно включить в сеть и проверить его работу.

    Выбор теплового насоса «Френетта» (видео)

    Для чего нужен гидроударный насос? Самое простое использование насоса «Френетта» – комнатный обогреватель. Им можно отапливать гараж, баню или какое-то другое помещение. Но в большом доме использовать его советуют в комплекте с популярной системой теплый пол. Удачного конструирования!

    Любители мастерить всегда найдут применение собственным силам, терпению и бросовым материалам. Из практически бесплатных составляющих они запросто соорудят крайне полезную в быту вещь. Например, смогут сделать эффективный тепловой насос Френетта своими руками, ничего не потратив. Зато пополнят багаж знаний и запас навыков, а это бесценно, ведь правда?

    Представленная нами тщательно подобранная информация поможет разобраться в принципе действия агрегата. С нашей помощью вы сможете определиться с конструкцией и узнать, как изготавливается модель. Четкие инструкции по производству этого вида теплового насоса окажут действенную помощь самостоятельным домашним мастерам.

    Автором статьи даны практические рекомендации по выпуску производительной самоделки. Приведены полезные советы по эксплуатации самодельного оборудования. Прилагаются схемы, фото и видео-руководства, существенно облегчающие восприятие материала.

    Принцип работы устройства

    Тем, кто соприкасался с вопросами экономически выгодного отопления, название “тепловой насос” хорошо знакомо. Особенно в сочетании с терминами типа “земля-вода”, “вода-вода”, “вода-воздух” и т.п. Такой тепловой насос с устройством Френетта не имеет практически ничего общего, кроме разве что названия и конечного результата в виде тепловой энергии, которую в итоге используют для обогрева.

    Тепловые насосы, работающие на принципе Карно, очень популярны и как экономически выгодный способ организации отопления, и как экологически безопасная система. Работа такого комплекса устройств связана с накоплением низкопотенциальной энергии, содержащейся в природных ресурсах (земле, воде, воздухе), и преобразованием ее в тепловую энергию с высоким потенциалом. Изобретение Евгения Френетта устроено и работает совершенно иначе.

    Принцип действия этого прибора основан на использовании тепловой энергии, которая выделяется при трении. В основе конструкции — металлические поверхности, расположенные не вплотную друг к другу, а на некотором расстоянии. Пространство между ними заполняют жидкостью. Части устройства вращаются относительно друг друга с помощью электромотора, жидкость, находящаяся внутри корпуса и контактирующая с вращающимися элементами, разогревается.

    Полученное тепло можно использовать для нагрева теплоносителя. Некоторые источники рекомендуют использовать эту жидкость непосредственно для отопительной системы. Чаще всего к самодельному насосу Френетта присоединяют обычный радиатор. В качестве жидкости для нагрева специалисты настоятельно рекомендуют использовать масло, а не воду.

    В процессе работы насоса этот теплоноситель имеет свойство разогреваться очень сильно. Вода в таких условиях может просто закипеть. Горячий пар в замкнутом пространстве создает избыточное давление, а это обычно приводит к разрыву труб или корпуса. Использовать масло в такой ситуации намного безопаснее, поскольку его температура кипения значительно выше.

    Бытует мнение, что КПД такого теплогенератора превышает 100% и даже может составлять 1000%. С точки зрения физики и математики это не совсем корректное утверждение. КПД отражает потери энергии, затраченные не на обогрев, а собственно на работу прибора. Скорее феноменальные утверждения о невероятно высоком КПД насоса Френетта отражают его эффективность, которая действительно впечатляет.

    Затраты электроэнергии на работу прибора ничтожны, а вот количество полученного в результате тепла весьма ощутимы. Нагрев теплоносителя до таких же температур с помощью ТЭНа, например, потребовал бы значительно большего количества электроэнергии, возможно, в десятки раз больше. Бытовой обогреватель при таком расходе электричества даже не нагрелся бы.

    Почему же такими приборами не оборудованы все подряд жилые и промышленные помещения? Причины могут быть разными. Все же вода — более простой и удобный теплоноситель, чем масло. Она не нагревается до таких высоких температур, и устранить последствия протечек воды проще, чем убрать разлитое масло.

    Еще одна причина может быть в том, что к моменту изобретения насоса Френетта централизованная система отопления уже существовала и успешно функционировала. Ее демонтаж для замены на теплогенераторы обошелся бы слишком дорого и доставил бы массу неудобств, поэтому такой вариант никто всерьез даже не рассматривал. Как говорится, лучшее — враг хорошего.

    Рекомендации по использованию прибора

    Стоит отметить, что вариации насоса Евгения Френетта с использованием воды в качестве теплоносителя все же существуют. Но обычно это большие промышленные модели, которые используются на специализированных предприятиях. Работа таких устройств строго контролируется с помощью специальных приборов. Обеспечить подобный уровень безопасности в домашних условиях практически невозможно.

    Самая популярная версия насоса Френетта, в котором в качестве теплоносителя используется вода, а не масло, это устройство, разработанное учеными из Хабаровска: Назыровой Натальей Ивановной, Леоновым Михаилом Павловичем и Сярг Александром Васильевичем. В этой грибовидной конструкции вода специально доводится до кипения и превращается в пар.

    Затем используется реактивная сила пара, чтобы повысить скорость перемещения жидкого теплоносителя по каналам насоса до 135 метров в минуту. В результате затраты энергии на перемещение теплоносителя минимальны, а отдача в виде тепловой энергии очень высокая. Но такой агрегат должен быть исключительно прочным, и его работу следует постоянно контролировать, чтобы избежать аварии.

    Что же делать, если с помощью насоса Френетта предполагается организовать обогрев большого помещения или целого дома? Вода — традиционный теплоноситель, большинство отопительных систем рассчитаны именно на него. Да и заполнение целой отопительной системы подходящим жидким маслом может оказаться делом затратным.

    Решается этот вопрос очень просто. Нужно дополнительно соорудить обычный теплообменник, в котором разогретое масло будет обогревать воду, циркулирующую по отопительной системе. Некоторое количество тепла будет при этом потеряно, но общий эффект останется достаточно ощутимым.

    Интересной идеей может стать использование насоса Френетта в сочетании с системой теплого пола. Теплоноситель при этом пускают по узким пластиковым трубам, уложенным в бетонную стяжку. Функционирует такая система обогрева так же, как и обычный водяной теплый пол. Разумеется, проект этого типа можно реализовать только в частном доме, поскольку для высотных многоквартирных домов разрешается использовать исключительно электрический теплый пол.

    Практичный и удобный способ применения такого прибора — отопление небольшого помещения: гаража, сарая, мастерской и т.п. Насос Френетта позволяет эффективно и быстро решить проблему автономного отопления в таких местах. Затраты электроэнергии для его работы невелики по сравнению с получаемым при этом тепловым эффектом, а соорудить такой агрегат не сложно из самых простых материалов.

    Варианты конструкции насоса Френетта

    Евгений Френетт не только изобрел устройство, названное его именем, но и неоднократно его усовершенствовал, придумывая все новые, более эффективные варианты прибора. В самом первом насосе, который изобретатель запатентовал в 1977 году, были использованы только два цилиндра: наружный и внутренний. Полый наружный цилиндр был больше диаметром и находился в статичном состоянии. Диаметр внутреннего цилиндра при этом был немного меньше, чем размеры полости наружного цилиндра.

    В получившееся узкое пространство между стенками двух цилиндров изобретатель залил жидкое масло. Разумеется, та часть конструкции, в которой находился этот жидкий теплоноситель, была тщательно заделана, чтобы не допустить протечек масла.

    Внутренний цилиндр соединяют с валом электродвигателя таким образом, чтобы обеспечить его быстрое вращение относительно неподвижного большого цилиндра. На противоположном торце конструкции был помещен вентилятор с крыльчаткой. Во время работы масло разогревалось и передавало тепло воздуху, окружающему устройство. Вентилятор позволял быстро распространить теплый воздух по всему объему помещения.

    Поскольку нагревалась эта конструкция довольно, ради удобного и безопасного использования конструкция была спрятана в защитный корпус. Разумеется, в корпусе были сделаны отверстия для циркуляции воздуха. Полезным дополнением к конструкции стал термостат, с помощью которого работу насоса Френетта можно было автоматизировать до некоторой степени.

    Центральная ось в такой модели теплового насоса расположена вертикально. Двигатель находится внизу, затем установлены вложенные друг в друга цилиндры, а сверху находится вентилятор. Позднее появилась модель с горизонтальным расположением центральной оси.

    Именно такое устройство впервые было использовано в сочетании не с вентилятором, а с радиатором отопления. Двигатель помещен сбоку, а вал ротора проходит через вращающийся барабан и выходит наружу. В устройстве этого типа вентилятор отсутствует. Теплоноситель из насоса по трубам перемещается в радиатор. Подобным же образом нагретое масло можно вывести и на другой теплообменник или же прямо в трубы отопления.

    Позднее конструкция теплового насоса френетта была существенно изменена. Вал ротора по-прежнему остался в горизонтальном положении, а вот внутренняя часть была сделана из двух вращающихся барабанов и помещенной между ними крыльчатки. В качестве теплоносителя здесь снова используется жидкое масло.

    При вращении этой конструкции масло дополнительно нагревается, поскольку проходит через специальные отверстия, сделанные в крыльчатке, а затем проникает в узкую полость между стенками корпуса насоса и его ротором. Таким образом, эффективность насоса Френетта была существенно повышена.

    Однако стоит отметить, что для изготовления в домашних условиях этот тип насоса не слишком подходит. Для начала понадобится найти достоверные чертежи или рассчитать конструкцию самостоятельно, а это под силу только опытному инженеру. Затем понадобится найти особую крыльчатку с отверстиями подходящего размера. Этот элемент теплового насоса работает при повышенных нагрузках, поэтому он должен быть выполнен из очень прочных материалов.

    Самостоятельное изготовление устройства

    Обзор вариантов устройства насоса Френетта позволяет понять, что принципы его работы с той или иной долей эффективности могут быть использованы в конструкциях различного типа и вида. Основная идея остается прежней: узкое пространство между элементами из металла, заполненное маслом, и вращение с помощью электродвигателя.

    В домашних условиях чаще всего изготавливают насос Френетта, состоящий из ряда металлических пластин, разделенных узким просветом. Чтобы изготовить такое устройство, для начала понадобится найти и подготовить необходимые материалы:

    • полый цилиндр из металла;
    • набор одинаковых стальных дисков с отверстием по центру;
    • набор гаек высотой 6 мм;
    • стальной стержень с резьбой:
    • электродвигатель с удлиненным валом;
    • подшипник;
    • радиатор;
    • соединительные трубы.

    Размеры насоса могут быть больше или меньше. Но расстояние между дисками следует выдержать точно — 6 мм. В качестве разделителей используются стандартные гайки, а стальной стержень является центром конструкции. Его толщина должна соответствовать диаметру гайки. Если стержня с резьбой под рукой не оказалось, ее придется просто нарезать.

    Очевидно, что и отверстие в дисках должно быть таким, чтобы их можно было свободно надеть на осевой стержень. Наружный диаметр дисков должен быть меньше корпуса на несколько миллиметров. Если готовых элементов под рукой не оказалось, диски вырезают самостоятельно из листового металла или поручают эту работу токарю.

    Цилиндрический корпус можно сделать из старой металлической емкости подходящей конфигурации или же сварить из металла. Подойдет и обрезок широкой металлической трубы. К торцам цилиндра приваривают стенки. Корпус должен быть герметичным, чтобы масло не протекало. В верхнем и нижнем торце корпуса следует сделать дополнительные отверстия: для входа и выхода труб отопления, ведущих к радиатору.

    Разумеется, все места соединения труб следует загерметизировать. Для резьбовых соединений используют специальные уплотнители: ФУМ-ленту, лен и т.п. Если решено использовать ПВХ-трубы, понадобятся специальные фитинги и, возможно, паяльник для монтажа таких труб.

    Для работы насоса Френетта высокопроизводительный электродвигатель не нужен. Подойдет устройство, снятое со старой или сломанной бытовой техники, например, с обычного вентилятора. Главное назначение электродвигателя — вращать вал. Чрезмерно быстрое вращение может привести к некорректной работе устройства. Чем быстрее вращается конструкция, тем сильнее нагревается теплоноситель.

    Чтобы стержень вращался свободно, нужен подходящий подшипник стандартных размеров. Когда все элементы подготовлены, можно начинать сборку устройства. Сначала на нижнюю часть внутри корпуса устанавливают центральную ось с подшипником. Затем на ось навинчивают разделительную гайку, затем надевают диск, снова — гайку, снова — диск и т.д.

    Диски с гайками чередуют до тех пор, пока корпус не будет заполнен доверху. Еще на этапе подготовки можно сделать предварительные расчеты по количеству необходимых дисков и гаек. Нужно к толщине гайки (6 мм) прибавить толщину диска. Высоту корпуса разделить на эту цифру. Полученное число даст сведения о нужном количестве пар “гайка+диск”. Последней устанавливают гайку.

    После того, как корпус заполнен этими подвижными элементами, его заполняют жидким маслом. Тип масла значения не имеет, можно взять минеральное, хлопковое, рапсовое или любое другое масло, которое хорошо переносит нагрев и не застывает. После этого конструкцию накрывают верхней крышкой и аккуратно ее заваривают.

    К этому моменту трубы радиатора уже обычно присоединены к крышкам. Для удобства во время дальнейшего монтажа и обслуживания устройства на трубах можно поставить два запорных крана. Теперь к валу двигателя нужно присоединить ось теплового насоса. Систему включают в сеть, проверяют наличие протечек, оценивают характеристики работы устройства.

    Если все сделано правильно, ось с дисками начнет раскручиваться, разогревая находящееся внутри устройства масло. Горячий теплоноситель станет перемещаться через верхнее отверстие по трубе в радиатор отопления. Остывшее масло будет возвращаться в корпус теплового насоса по нижней трубе для повторного нагрева.

    Чтобы автоматизировать работу системы, можно использовать специальное реле с термодатчиком, который фиксирует нагрев корпуса теплового насоса и отключает двигатель или включает его по мере необходимости. Это позволит предотвратить перегрев системы, поломку электродвигателя и в целом увеличит ресурс работы устройства.

    Выводы и полезное видео по теме

    Интересный вариант насоса Френетта представлен в этом видеоматериале:

    В следующем ролике показан успешный опыт запуска теплового насоса-самоделки:

    К сожалению, насос Френетта не нашел широкого признания в сфере отопления. Такое устройство промышленного изготовления для бытовых нужд сложно найти в магазинах техники для дома. Но немало народных умельцев успешно использовали наработки этого ученого и применили их в своих жилищах, банях, гаражах и т.п.

    Страница не является официальном сайтом компании. Данные взяты из официальных государственных реестров ЕГРЮЛ и ЕГРИП, Государственной автоматизированной системы «Правосудие», Федеральной службы государственной статистики.

    Пользуясь этим сайтом, вы полностью принимаете Политика обработки персональных данных.

    2020-2020. Сетевое издание «ОГРН.ОНЛАЙН». Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзором).

    Свидетельство ЭЛ № ФС 77 — 70499 от 03.08.2020. Учредитель Мирзаян Арсен Валерьевич, главный редактор Мирзаян А. В. Адрес редакции: 117574, г.

    Москва, ул. Голубинская, д.

    Сайт временно недоступен

    7к2, 35. Тел.: +7 495 201 23 78. 16+. По всем вопросам обращайтесь на [email protected]огрн.онлайн

    Вступайте в наши группы в соц. сетях

    Самостоятельное устройство теплового насоса Френетта (фрикционный обогреватель)

    Желая сократить расходы на отопление своего жилища, немало домовладельцев сумели сделать тепловой насос Френетта своими руками.

    Как 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.

    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.

    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.

    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.

    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.

    Примерная схема универсальной генерирующей установки, разработанной в Хабаровске: 1 — емкость; 2 — входной патрубок; 3 — выходной патрубок; 4 — водонагреватель; 5 — подшипниковый вал

    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.

    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.

    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.

    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.

    Установка нагрева теплоносителя УНТ

    В технологических процессах, где производство связано с передачей тепла при высоких температурах могут быть применены установки нагрева теплоносителя. УНТ предназначены для нагрева термального масла и циркуляции его по системе змеевиков, которые расположены внутри емкостей или же резервуаров. Их применение обеспечивает пожарную безопасность процессов связанных с нефтепродуктами, химическими производствами, полиграфии, металлургии, производстве РТИ.

    Свое применение установки нагрева теплоносителя находят при разогреве вязких нефтепродуктов, битума, гудрона, мазута. Эффективно используются в составе оборудования по сливу нефтепродуктов с железнодорожных цистерн и битумовозов.

    Кроме того они незаменимы в качестве альтернативных источников тепловой энергии для битумных хозяйств оборудованных мощными нагревателями работающими на газу или дизельном топливе.

    В случае отключения этих нагревателей по независящим от потребителя причинам, он сможет продолжать производственный процесс.

    Явное преимущество установок нагрева теплоносителя в сравнении с паровыми котлами является высокий процент КПД.

    Установки нагрева теплоносителя обеспечивают равномерный высокотемпературный нагрев достаточно больших площадей, что находит свое применение при склеивании материалов, других аналогичных процессов.

    ООО «ПРОТОН-М» поставляет УНТ двух типов, которые различаются как конструктивом исполнения, так и способом нагрева теплоносителя:

    УНТ СОМАР (Италия), нагрев теплоносителя происходит посредством горелки, которая работает на газу, дизельном топливе или же мазуте.

    УНТЭ, нагрев теплоносителя происходит посредством электрических тэнов, мощностью 45 кВт либо 90 кВт.

    Нагреватель жидкого теплоносителя Comap (Италия)

    Предназначен для обогрева битумного хранилища, посредством нагрева термального масла и циркуляции его по системе змеевиков, расположенных в битумных емкостях.

    Тепловой насос Френетта своими руками — чертежи

    Нагреватель термального масла представляет собой стальную цилиндрическую обечайку, внутри которой размещены два коаксиально расположенных трубчатых теплообменника образующих трехконтурную камеру сгорания.

    Теплообменник изготовлен из сертифицированных в системе API труб SCH 40, испытания которых проводятся под давлением 10 бар.

    В конструкции нагревателя используются горелки фирмы Riello (Италия)

    Передняя и задняя стенки изготовлены из огнеупорного материала, в случае необходимости демонтируются для проведения чистки и технического обслуживания.

    В системе циркуляции термального масла предусмотрены фильтры грубой отчистки, предназначенные для улавливания примесей.

    В конструкции нагревателя термального масла предусмотрена запорная арматура позволяющая производить техническое обслуживание без слива термального масла из системы нагрева.

    Система контроля давления и температуры термального масла полностью автоматическая, основана на сигналах электронных датчиков давления и температуры на входе и выходи из теплообменника.

    Так же предусмотрены приборы для визуализации показаний температуры и давления термального масла.

    Пульт управления размещен внутри пылевлагонепроницаемой панели, высокой степени защиты.

    Автоматическая система управления позволяет задавать время ежедневного запуска и остановки нагревателя жидкого теплоносителя, предусмотрен автоматический таймер поддерживающий циркуляцию теплоносителя после остановки горелки, эта система позволяет максимально эффективно использовать полученную тепловую энергию.

    В конструкции предусмотрено смотровое окно из закаленного стекла, позволяющее визуально контролировать топочную камеру.

    Теплоизоляция выполнена из огнеупорного материала толщиной исключающего теплопотери.

    Технические характеристики нагревателей жидкого теплоносителя

    Возможна поставка нагревателей жидкого теплоносителя следующих моделей:

    Модель УНТ

    CO 10

    CO 15

    CO 20

    CO 25

    CO 30

    CO 40

    СО 50

    Мощность теплового потока.

    Количество термального масла в системе.

    Входной / выходной фланец.

    С учётом газовой горелки.

    В комплект поставки УНТ входит:

    1.Топка; 2. Горелка Riello 3.Шкаф управления установкой; 4. Блок сигнализации; 5. Труба дымовая;

    Тепловой насос Френетта своими руками

    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.

    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.

    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.

    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 000oС и выше, что приводит к разогреву воды к моменту выхода ее из каналов 10 в емкость 1 до 100oС.

    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 400oС. 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 60oС 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.

    Тепловой насос Френетта — принцип работы и возможность самостоятельного изготовления

    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 100oС;

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

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

    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 60oС и ниже

    ©2015-2020 poisk-ru.ru
    Все права принадлежать их авторам.

    Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
    Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных

    Теплонасос Френетта был сконструирован в Америке в и назван в честь его создателя изобретателя Евгения Френетта. Агрегат известен благодаря своей высокой эффективности работы.

    С того времени конструкция насоса была несколько видоизменена, что позволило увеличить его КПД. В результате сегодня на рынке представлено несколько модификаций такого агрегата.

    В этой статье мы рассмотрим, как собрать теплонасос Френетта своими руками.

    Достоинства установки

    Теплонасос Френетта можно подключить к системе теплых полов

    Теплонасосы Френетта, по сравнению с другими агрегатами такого типа, пользуются особой популярностью. Установка широко используется в отопительных системах.

    Также насос может подключаться к современным системам теплого пола.

    Такое широкое использование теплового насоса объясняется тем, что он имеет много преимуществ, по сравнению с другими агрегатами.

    К ним можно отнести:

    • высокая продуктивность;
    • экономичность;
    • возможность функционировать в автоматическом режиме;
    • многофункциональность насоса;
    • легкая настройка под те или иные потребности;
    • компактные размеры;
    • бесшумная работа и многое другое.

    Внесение новых модификаций в конструкцию насоса приводит к улучшению его технических характеристик.

    Тепловые насосы Френетта широко используются в различных сферах. Чаще всего их устанавливают в загородных домах. Немаловажным преимуществом агрегата является то, что его можно собрать своими руками.

    Интересную статью о подробной классификации тепловых насосов читайте здесь.

    Принцип работы теплонасоса

    Схема работы теплонасоса. (Для увеличения нажмите)

    По принципу действия тепловые насосы напоминают обычные холодильники. Так, холодильное оборудование в процессе функционирования забирает тепло из камер и подает его наружу.

    Здесь в работу вводятся радиаторы. Что касается насоса, то тепло он берет из земли или жидкости. На следующем этапе происходит обработка тепловой энергии и подача ее в систему отопления того или иного строения.

    В работе теплонасоса особое место занимает холодильный агент, в качестве которого используют фреон или аммиак. Хладагент передвигается по внешнему и внутреннему контуру.

    Здесь внешний контур отвечает за прием тепловой энергии из внешней среды, будь то земля, вода или атмосфера. После того как температура холодильного агента поднимается на несколько градусов, он начинает циркулировать по системе.

    В первоначальном состоянии холодильный агент – это жидкость, но в результате действия на него испарителя он превращается в газ. После этого холодильный агент направляется в компрессор, где происходит его сжимание.

    В результате этого возрастает его температура. Дальше газ направляется в конденсатор, где происходит обмен тепловой энергией с тепловым носителем отопительной системы. В результате охлаждения газ превращается в жидкость и возвращается на исходную точку.

    Устройство

    Устройство теплонасоса Френетта. (Для увеличения нажмите)

    Устройство, как и принцип работы теплонасоса Френетта довольно просто.

    В состав классической конструкции входит:

    • ротор и статор;
    • вентилятор с довольно большими лопастями;
    • вал.

    Ротор и статор представляют собой цилиндры разного объема. Ротор имеет меньший объем и устанавливается в статор. В статор наливается масло, которое используется в качестве теплоносителя.

    Масляный теплоноситель подогревается в результате действия на статор ротора. Ротор же в свою очередь приводится в работу валом, на конце которого устанавливается вентилятор. Функция вентилятора заключается в том, чтобы нагнетать теплый воздух в помещение.

    В современных модификациях теплового насоса Френетта вместо ротора используют стальные диски. Также здесь нет потребности в использовании лопастного вентилятора. Благодаря некоторым модификациям, стало возможным улучшение технических характеристик теплонасоса.

    Описание современных моделей теплонасосов Вы можете прочитать в этой статье.

    Самостоятельная сборка

    Горизонтальная модель теплонасоса Френетта

    Тепловой насос можно собрать своими руками.

    Мы рассмотрим принцип сборки модифицированного типа агрегата, в котором вместо ротора используются стальные диски.

    Чтобы изготовить такой насос самостоятельно, понадобится:

    • цилиндр;
    • диски из высококачественной стали, диаметр которых должен быть меньше, чем диаметр цилиндра;
    • электродвигатель с длинным валом;
    • силовой кабель;
    • сальники и уплотнители;
    • гайки;
    • патрубки;
    • элементы отопительной системы – радиаторы и трубы.

    Имея под рукой такие материалы, можно приступать к непосредственной сборке агрегата:

    1. Установить вал электродвигателя внутрь цилиндра. Узлы прокладываются сальниками и уплотнителями.
    2. На вал устанавливаются стальные диски. При этом стоит учитывать, что КПД напрямую зависит от количества этих элементов и их расстояния до стенок цилиндра, то есть чем больше стальных дисков и чем дальше они размещены от стенок цилиндра, тем выше будет КПД насоса.
    3. Каждый диск закрепляют на валу с помощью гаек.
    4. Вверху устраиваются два отверстия. Через одно будет поддаваться теплоноситель, а через другое – масло из системы отопления.
    5. К цилиндру подсоединяются все патрубки, а к электродвигателю силовой кабель. Перед тем как проверять функциональность насоса, в цилиндр нужно налить масло.
    6. Проверить агрегат на наличие протечек.

    Таким образом, осуществляется сборка самого простого теплового насоса Френетта. Обладая определенными навыками и знаниями, каждый сможет собрать насос для своего загородного дома.

    Советы по эксплуатации

    Чтобы тепловой насос Френетта, изготовленный своими руками, прослужил как можно дольше, стоит прислушаться к некоторым советам профессионалов.

    Итак, что же это за советы:

    • в качестве теплоносителя лучше использовать натуральное масло;
    • агрегат оснащают термодатчиком, что обеспечит его автономное отключение и включение;
    • чтобы снизить стоимость сборки насоса, в качестве силового элемента можно использовать электродвигатель от старых приборов;
    • чтобы улучшить эффективность работы насоса, при его конструировании стоит использовать максимальное количество стальных дисков.


    Если вы обладаете определенными знаниями в работе таких агрегатов, то со временем определите, какие модификации можно провести для улучшения их работы. Так как речь идет об использовании электричества и масла, не стоит забывать о техники безопасности.

    Смотрите видео, в котором опытный пользователь объясняет устройство и особенности эксплуатации теплового насоса Френетта, сделанного своими руками:

    Точка J

    Обзоры и рейтинги статьи

    Тепловой насос Френетта своими руками: варианты как сделать

    Любители мастерить всегда найдут применение собственным силам, терпению и бросовым материалам. Из практически бесплатных составляющих они запросто соорудят крайне полезную в быту вещь. Например, смогут сделать эффективный тепловой насос Френетта своими руками, ничего не потратив. Зато пополнят багаж знаний и запас навыков, а это бесценно, ведь правда?

    Представленная нами тщательно подобранная информация поможет разобраться в принципе действия агрегата. С нашей помощью вы сможете определиться с конструкцией и узнать, как изготавливается модель. Четкие инструкции по производству этого вида теплового насоса окажут действенную помощь самостоятельным домашним мастерам.

    Автором статьи даны практические рекомендации по выпуску производительной самоделки. Приведены полезные советы по эксплуатации самодельного оборудования. Прилагаются схемы, фото и видео-руководства, существенно облегчающие восприятие материала.

    • Принцип работы устройства
    • Рекомендации по использованию прибора
    • Варианты конструкции насоса Френетта
    • Самостоятельное изготовление устройства
    • Выводы и полезное видео по теме

    Принцип работы устройства

    Тем, кто соприкасался с вопросами экономически выгодного отопления, название “тепловой насос” хорошо знакомо. Особенно в сочетании с терминами типа “земля-вода”, “вода-вода”, “вода-воздух” и т.п. Такой тепловой насос с устройством Френетта не имеет практически ничего общего, кроме разве что названия и конечного результата в виде тепловой энергии, которую в итоге используют для обогрева.

    Тепловые насосы, работающие на принципе Карно, очень популярны и как экономически выгодный способ организации отопления, и как экологически безопасная система. Работа такого комплекса устройств связана с накоплением низкопотенциальной энергии, содержащейся в природных ресурсах (земле, воде, воздухе), и преобразованием ее в тепловую энергию с высоким потенциалом. Изобретение Евгения Френетта устроено и работает совершенно иначе.

    Принцип действия этого прибора основан на использовании тепловой энергии, которая выделяется при трении. В основе конструкции — металлические поверхности, расположенные не вплотную друг к другу, а на некотором расстоянии. Пространство между ними заполняют жидкостью. Части устройства вращаются относительно друг друга с помощью электромотора, жидкость, находящаяся внутри корпуса и контактирующая с вращающимися элементами, разогревается.

    Полученное тепло можно использовать для нагрева теплоносителя. Некоторые источники рекомендуют использовать эту жидкость непосредственно для отопительной системы. Чаще всего к самодельному насосу Френетта присоединяют обычный радиатор. В качестве жидкости для нагрева специалисты настоятельно рекомендуют использовать масло, а не воду.

    В процессе работы насоса этот теплоноситель имеет свойство разогреваться очень сильно. Вода в таких условиях может просто закипеть. Горячий пар в замкнутом пространстве создает избыточное давление, а это обычно приводит к разрыву труб или корпуса. Использовать масло в такой ситуации намного безопаснее, поскольку его температура кипения значительно выше.

    Бытует мнение, что КПД такого теплогенератора превышает 100% и даже может составлять 1000%. С точки зрения физики и математики это не совсем корректное утверждение. КПД отражает потери энергии, затраченные не на обогрев, а собственно на работу прибора. Скорее феноменальные утверждения о невероятно высоком КПД насоса Френетта отражают его эффективность, которая действительно впечатляет.

    Затраты электроэнергии на работу прибора ничтожны, а вот количество полученного в результате тепла весьма ощутимы. Нагрев теплоносителя до таких же температур с помощью ТЭНа, например, потребовал бы значительно большего количества электроэнергии, возможно, в десятки раз больше. Бытовой обогреватель при таком расходе электричества даже не нагрелся бы.

    Почему же такими приборами не оборудованы все подряд жилые и промышленные помещения? Причины могут быть разными. Все же вода — более простой и удобный теплоноситель, чем масло. Она не нагревается до таких высоких температур, и устранить последствия протечек воды проще, чем убрать разлитое масло.

    Еще одна причина может быть в том, что к моменту изобретения насоса Френетта централизованная система отопления уже существовала и успешно функционировала. Ее демонтаж для замены на теплогенераторы обошелся бы слишком дорого и доставил бы массу неудобств, поэтому такой вариант никто всерьез даже не рассматривал. Как говорится, лучшее — враг хорошего.

    Рекомендации по использованию прибора

    Стоит отметить, что вариации насоса Евгения Френетта с использованием воды в качестве теплоносителя все же существуют. Но обычно это большие промышленные модели, которые используются на специализированных предприятиях. Работа таких устройств строго контролируется с помощью специальных приборов. Обеспечить подобный уровень безопасности в домашних условиях практически невозможно.

    Самая популярная версия насоса Френетта, в котором в качестве теплоносителя используется вода, а не масло, это устройство, разработанное учеными из Хабаровска: Назыровой Натальей Ивановной, Леоновым Михаилом Павловичем и Сярг Александром Васильевичем. В этой грибовидной конструкции вода специально доводится до кипения и превращается в пар.

    Затем используется реактивная сила пара, чтобы повысить скорость перемещения жидкого теплоносителя по каналам насоса до 135 метров в минуту. В результате затраты энергии на перемещение теплоносителя минимальны, а отдача в виде тепловой энергии очень высокая. Но такой агрегат должен быть исключительно прочным, и его работу следует постоянно контролировать, чтобы избежать аварии.

    Что же делать, если с помощью насоса Френетта предполагается организовать обогрев большого помещения или целого дома? Вода — традиционный теплоноситель, большинство отопительных систем рассчитаны именно на него. Да и заполнение целой отопительной системы подходящим жидким маслом может оказаться делом затратным.

    Решается этот вопрос очень просто. Нужно дополнительно соорудить обычный теплообменник, в котором разогретое масло будет обогревать воду, циркулирующую по отопительной системе. Некоторое количество тепла будет при этом потеряно, но общий эффект останется достаточно ощутимым.

    Интересной идеей может стать использование насоса Френетта в сочетании с системой теплого пола. Теплоноситель при этом пускают по узким пластиковым трубам, уложенным в бетонную стяжку. Функционирует такая система обогрева так же, как и обычный водяной теплый пол. Разумеется, проект этого типа можно реализовать только в частном доме, поскольку для высотных многоквартирных домов разрешается использовать исключительно электрический теплый пол.

    Практичный и удобный способ применения такого прибора — отопление небольшого помещения: гаража, сарая, мастерской и т.п. Насос Френетта позволяет эффективно и быстро решить проблему автономного отопления в таких местах. Затраты электроэнергии для его работы невелики по сравнению с получаемым при этом тепловым эффектом, а соорудить такой агрегат не сложно из самых простых материалов.

    Варианты конструкции насоса Френетта

    Евгений Френетт не только изобрел устройство, названное его именем, но и неоднократно его усовершенствовал, придумывая все новые, более эффективные варианты прибора. В самом первом насосе, который изобретатель запатентовал в 1977 году, были использованы только два цилиндра: наружный и внутренний. Полый наружный цилиндр был больше диаметром и находился в статичном состоянии. Диаметр внутреннего цилиндра при этом был немного меньше, чем размеры полости наружного цилиндра.

    В получившееся узкое пространство между стенками двух цилиндров изобретатель залил жидкое масло. Разумеется, та часть конструкции, в которой находился этот жидкий теплоноситель, была тщательно заделана, чтобы не допустить протечек масла.

    Внутренний цилиндр соединяют с валом электродвигателя таким образом, чтобы обеспечить его быстрое вращение относительно неподвижного большого цилиндра. На противоположном торце конструкции был помещен вентилятор с крыльчаткой. Во время работы масло разогревалось и передавало тепло воздуху, окружающему устройство. Вентилятор позволял быстро распространить теплый воздух по всему объему помещения.

    Поскольку нагревалась эта конструкция довольно, ради удобного и безопасного использования конструкция была спрятана в защитный корпус. Разумеется, в корпусе были сделаны отверстия для циркуляции воздуха. Полезным дополнением к конструкции стал термостат, с помощью которого работу насоса Френетта можно было автоматизировать до некоторой степени.

    Центральная ось в такой модели теплового насоса расположена вертикально. Двигатель находится внизу, затем установлены вложенные друг в друга цилиндры, а сверху находится вентилятор. Позднее появилась модель с горизонтальным расположением центральной оси.

    Именно такое устройство впервые было использовано в сочетании не с вентилятором, а с радиатором отопления. Двигатель помещен сбоку, а вал ротора проходит через вращающийся барабан и выходит наружу. В устройстве этого типа вентилятор отсутствует. Теплоноситель из насоса по трубам перемещается в радиатор. Подобным же образом нагретое масло можно вывести и на другой теплообменник или же прямо в трубы отопления.

    Позднее конструкция теплового насоса френетта была существенно изменена. Вал ротора по-прежнему остался в горизонтальном положении, а вот внутренняя часть была сделана из двух вращающихся барабанов и помещенной между ними крыльчатки. В качестве теплоносителя здесь снова используется жидкое масло.

    При вращении этой конструкции масло дополнительно нагревается, поскольку проходит через специальные отверстия, сделанные в крыльчатке, а затем проникает в узкую полость между стенками корпуса насоса и его ротором. Таким образом, эффективность насоса Френетта была существенно повышена.

    Однако стоит отметить, что для изготовления в домашних условиях этот тип насоса не слишком подходит. Для начала понадобится найти достоверные чертежи или рассчитать конструкцию самостоятельно, а это под силу только опытному инженеру. Затем понадобится найти особую крыльчатку с отверстиями подходящего размера. Этот элемент теплового насоса работает при повышенных нагрузках, поэтому он должен быть выполнен из очень прочных материалов.

    Самостоятельное изготовление устройства

    Обзор вариантов устройства насоса Френетта позволяет понять, что принципы его работы с той или иной долей эффективности могут быть использованы в конструкциях различного типа и вида. Основная идея остается прежней: узкое пространство между элементами из металла, заполненное маслом, и вращение с помощью электродвигателя.

    В домашних условиях чаще всего изготавливают насос Френетта, состоящий из ряда металлических пластин, разделенных узким просветом. Чтобы изготовить такое устройство, для начала понадобится найти и подготовить необходимые материалы:

    • полый цилиндр из металла;
    • набор одинаковых стальных дисков с отверстием по центру;
    • набор гаек высотой 6 мм;
    • стальной стержень с резьбой:
    • электродвигатель с удлиненным валом;
    • подшипник;
    • радиатор;
    • соединительные трубы.

    Размеры насоса могут быть больше или меньше. Но расстояние между дисками следует выдержать точно — 6 мм. В качестве разделителей используются стандартные гайки, а стальной стержень является центром конструкции. Его толщина должна соответствовать диаметру гайки. Если стержня с резьбой под рукой не оказалось, ее придется просто нарезать.

    Очевидно, что и отверстие в дисках должно быть таким, чтобы их можно было свободно надеть на осевой стержень. Наружный диаметр дисков должен быть меньше корпуса на несколько миллиметров. Если готовых элементов под рукой не оказалось, диски вырезают самостоятельно из листового металла или поручают эту работу токарю.

    Цилиндрический корпус можно сделать из старой металлической емкости подходящей конфигурации или же сварить из металла. Подойдет и обрезок широкой металлической трубы. К торцам цилиндра приваривают стенки. Корпус должен быть герметичным, чтобы масло не протекало. В верхнем и нижнем торце корпуса следует сделать дополнительные отверстия: для входа и выхода труб отопления, ведущих к радиатору.

    Разумеется, все места соединения труб следует загерметизировать. Для резьбовых соединений используют специальные уплотнители: ФУМ-ленту, лен и т.п. Если решено использовать ПВХ-трубы, понадобятся специальные фитинги и, возможно, паяльник для монтажа таких труб.

    Для работы насоса Френетта высокопроизводительный электродвигатель не нужен. Подойдет устройство, снятое со старой или сломанной бытовой техники, например, с обычного вентилятора. Главное назначение электродвигателя — вращать вал. Чрезмерно быстрое вращение может привести к некорректной работе устройства. Чем быстрее вращается конструкция, тем сильнее нагревается теплоноситель.

    Чтобы стержень вращался свободно, нужен подходящий подшипник стандартных размеров. Когда все элементы подготовлены, можно начинать сборку устройства. Сначала на нижнюю часть внутри корпуса устанавливают центральную ось с подшипником. Затем на ось навинчивают разделительную гайку, затем надевают диск, снова — гайку, снова — диск и т.д.

    Диски с гайками чередуют до тех пор, пока корпус не будет заполнен доверху. Еще на этапе подготовки можно сделать предварительные расчеты по количеству необходимых дисков и гаек. Нужно к толщине гайки (6 мм) прибавить толщину диска. Высоту корпуса разделить на эту цифру. Полученное число даст сведения о нужном количестве пар “гайка+диск”. Последней устанавливают гайку.

    После того, как корпус заполнен этими подвижными элементами, его заполняют жидким маслом. Тип масла значения не имеет, можно взять минеральное, хлопковое, рапсовое или любое другое масло, которое хорошо переносит нагрев и не застывает. После этого конструкцию накрывают верхней крышкой и аккуратно ее заваривают.

    К этому моменту трубы радиатора уже обычно присоединены к крышкам. Для удобства во время дальнейшего монтажа и обслуживания устройства на трубах можно поставить два запорных крана. Теперь к валу двигателя нужно присоединить ось теплового насоса. Систему включают в сеть, проверяют наличие протечек, оценивают характеристики работы устройства.

    Если все сделано правильно, ось с дисками начнет раскручиваться, разогревая находящееся внутри устройства масло. Горячий теплоноситель станет перемещаться через верхнее отверстие по трубе в радиатор отопления. Остывшее масло будет возвращаться в корпус теплового насоса по нижней трубе для повторного нагрева.

    Чтобы автоматизировать работу системы, можно использовать специальное реле с термодатчиком, который фиксирует нагрев корпуса теплового насоса и отключает двигатель или включает его по мере необходимости. Это позволит предотвратить перегрев системы, поломку электродвигателя и в целом увеличит ресурс работы устройства.

    Выводы и полезное видео по теме

    Интересный вариант насоса Френетта представлен в этом видеоматериале:

    В следующем ролике показан успешный опыт запуска теплового насоса-самоделки:

    К сожалению, насос Френетта не нашел широкого признания в сфере отопления. Такое устройство промышленного изготовления для бытовых нужд сложно найти в магазинах техники для дома. Но немало народных умельцев успешно использовали наработки этого ученого и применили их в своих жилищах, банях, гаражах и т.п.

    Как сделать тепловой насос френетта своими руками

    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

    Согласно 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.

    Судя 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%.

    В 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:

    Обороты двигателя/мин Описание состоянии жидкости
    7600-8000 Вода нагревается до 100°С
    8000-10000 Образование пара
    10000-13000 Парообразование с температурой 450°С
    15000 и выше Разложение воды на составляющие элементы (кислород и водород) с понижением температуры до -60°С

    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.

    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.

    Тепловой насос Френетта своими руками: отзывы, схема

    Сегодня многие хотят сэкономить, получить максимальную выгоду, сделать мир вокруг себя более функциональным и менее затратным — везде и во всем. Делать это нужно, прежде всего, с обустройства собственного дома — устанавливая надежное автономное отопление.

    За ним легче следить, его легче регулировать, однако не всегда дешевле устанавливать и обслуживать. Самый дорогой энергоресурс на данный момент – электричество.

    Частное отопление его использует реже, а если использует — то экономичнее, поэтому его можно считать выгоднее. И отличным способом, который будет способствовать экономии, является применение теплового насоса Френетта.

    Особенности оборудования

    В семидесятые годы в Америке примечательный изобретатель Евгений Френетт показал миру свое создание – тепловой насос Френетта, названный в честь своего открывателя.

    Примечателен он в первую очередь тем, что КПД превышает 100%. Некоторые верят и в 700 и 1000 процентов, но скептики, оперирующие физическими законами, не поддерживают их — это, все-таки, преувеличение.

    Сфера применения насоса Френетта не ограничивается жилыми помещениями. Его с успехом применяют на производстве.

    В свое время этот прибор был очень популярен, поэтому энтузиасты изучали его схему, все больше совершенствуя конструкцию теплового насоса.

    Основной принцип все так же не изменился: создатель устройства предлагал простое, но гениальное в своей простоте изобретение. Все основывается на выделении тепла вследствие трения.

    Когда он представлял впервые тепловой насос Френетта, схема была такова:

    • Два цилиндра отличного размера: меньший в большем. В небольшом промежутке между ними масло.
    • Малый мотор оборудован с одной стороны вентилятором, с другой – двигателем (электромотор).
    • Внешний корпус подразумевал пазы для воздуха, а оптимизировал работу установки термостат.

    Теперь разберемся, как примерно функционировал данный агрегат, который по своей конструкции отличается от большинства привычных и знакомых нам климатических устройств.

    За счет вращения малого цилиндра разогревается масло. Вентилятор распространяет теплый воздух в помещении.

    Несмотря на то, что эта система называется тепловым насосом, с правильным представлением этого термина машина Френетта совпадает только в роли обогревателя.

    Тепловой насос должен работать по обратному принципу Карно, преобразуя низкий потенциал окружающей среды в высокий потенциал энергии тепла. Здесь же такого нет.

    Многие пытались преображать изобретение, в том числе и сам его создатель. Поэтому можно обнаружить разные виды насоса Френетта.

    Конструктивные отличия от вышеописанных нюансов, например, могут быть следующими:

    • Барабан с цилиндрами находится в горизонтальном положении, по центру проходит вал, конец которого выступает наружу. Вентилятора нет, обычно его заменяет радиатор или же теплоноситель подается сразу в систему. Важно обеспечить герметичность установки.
    • Вид из двух барабанов с крыльчаткой между ними. Разогретое масло выбрасывается из крыльчатки в зазор между ротором и корпусом насоса, обеспечивая максимальную производительность.
    • Нестандартный вид насоса Френетта, разработка хабаровских ученых. Масло заменено на воду, основа – грибовидный элемент. Образующийся при нагревании и кипении пар движется по каналам со скоростью до 135 метров в минуту. Эта конструкция способна существовать без подвода энергии извне. Применяют его только в промышленных целях.

    Советы по выбору

    Купить тепловой насос Френетта советуют чаще для крупных промышленных организаций — так как там нужна большая мощность. Ее обеспечивают высокие температуры, а значит — с установкой работать нужно аккуратно.

    Подобная установка для частного дома является решением достаточно редким — в продаже установку найти непросто, ввиду ее конструктивной сложности.

    К сожалению, несмотря на столь внушительную эффективность, в качестве бытового отопительного прибора данная установка не прижилась – так что просто пойти в любой магазин климатического оборудования и купить такой обогреватель — нельзя.

    И все-таки для дома некоторые умудряются изготавливать тепловые насосы Френетта своими руками.

    Сделать это несложно и выгодно – затраты на топливо и элементы будут намного ниже, чем оценочная стоимость выработанной энергии таким устройством.

    Некоторые умельцы изготавливают тепловой насос Френетта, отзывы о чем затем нередко выкладывают, делясь собственным мнением:

    Евгений, 43 года, Москва:

    Собрал у себя такой насос, теперь радуюсь и считаю сэкономленные средства. Электричества потребляет гораздо меньше, чем обычное отопление. С изготовлением, конечно, пришлось потрудиться — все-таки непростая задача.

    Сергей, 39 лет, Екатеринбург:

    Пытались на заводе собирать, неграмотно рассчитали, в итоге двигатель дал большую нагрузку, чем нужно. Все-таки пришлось убирать, неисправный получился.

    Хотя, казалось бы, все сделали правильно и по чертежу, да и народ у нас грамотный — странно даже, что не сработало.

    Артем Б., 48 лет, Ростов:

    По образованию — инженер, и более десяти лет проработал на предприятии, которое занималось разработкой насосного оборудования для промышленности.

    Коллега как-то показал схему и описание насоса Френетта, ну и я загорелся — времени свободного хватает, небольшая дача имеется — там, собственно, и экспериментировал.

    Что сказать — толковую информацию искал неожиданно долго — несмотря на то, что в Интернете предостаточно чертежей и видео по теме, но некоторые тонкости все-таки упускаются, внимание уделяется только основной сути.

    В результате собрать установку с горем пополам у меня получилось, и работает она очень даже эффективно. Только вот сомневаюсь, что с такой задачей справится обычный человек, не имеющий специфических познаний.

    Как собрать?

    На практике проще всего изготовить тепловой насос Френетта своими руками без вентилятора и малого цилиндра. Остается масло в качестве теплоносителя.

    Внутрь большого цилиндра помещают десяток дисков из металла. Именно они будут вращаться, заменяя малый цилиндр.

    К устройству присоединяют радиатор — именно в него и будет поступать масло, охлаждаться, отдавая тепло, и возвращаться в насос. Таким образом, нам понадобятся:

    • Цилиндр;
    • Диски из металла;
    • Закрепительные элементы (гайки);
    • Стержень;
    • Трубы и радиатор;
    • Масло — может быть любое техническое (рапсовое, хлопковое) или минеральное;
    • Моторчик (электрический), вал которого должен быть удлинен.

    Так же, как и в оригинальной модели, необходимо обеспечить зазор между большим цилиндром и дисками — для этого заранее вычисляется их диаметр.

    Стержень располагается по центру, на него предварительно нанизываются диски, разделенные гайками.

    Сверху и снизу проделывают отверстие для трубы, которая выходит на радиатор.

    Разогретое в корпусе масло будет выходить через верхнее отверстие, отдавать тепло через радиатор и возвращаться через нижнее для последующего нагрева.

    При монтаже стержня нужно установить подшипник в основание – для легкого вращения дисков и снижения силы трения. В противном случае устройство будет работать хуже, а вдобавок — в разы быстрее придет в негодность.

    Двигатель подойдет любой необходимой мощности для конкретной установки. Если мы делаем насос Френетта сами, то под рукой может оказаться мотор от старого вентилятора, к примеру — он хорошо впишется в конструкцию.

    Для удобства к системе можно добавить термодатчики, которые будут включать/выключать двигатель. Это позволит сделать насос еще более экономным и рациональным в использовании, тем самым автоматизировав управление установкой.

    После завершения работ по сборке самой конструкции, следует заполнить установку маслом, после чего подключить рабочий стержень к приводу, а входные и выходные линии по маслу — с линиями, ведущими к радиатору отопления.

    Выполнив завершающую проверку правильности сборки — можно пробовать включать установку в работу.

    Установка подобного типа может одинаково эффективно применяться как для прогрева здания, так и для отдельной комнаты. На практике выявлено, что целесообразнее всего использовать его, совмещая с системами теплых полов.

    Подобное решение позволит получить достаточно эффективный отопительный контур, позволяющий справляться с низкой температурой внутри помещения.

    Как собрать? (видео)

    Тепловой насос Френетта своими руками чертежи: принцип действия теплогенератора, отзывы, видео

    Теплонасос Френетта был сконструирован в Америке в и назван в честь его создателя изобретателя Евгения Френетта. Агрегат известен благодаря своей высокой эффективности работы.

    С того времени конструкция насоса была несколько видоизменена, что позволило увеличить его КПД. В результате сегодня на рынке представлено несколько модификаций такого агрегата.

    В этой статье мы рассмотрим, как собрать теплонасос Френетта своими руками.

    Достоинства установки

    Теплонасос Френетта можно подключить к системе теплых полов

    Теплонасосы Френетта, по сравнению с другими агрегатами такого типа, пользуются особой популярностью. Установка широко используется в отопительных системах.

    Также насос может подключаться к современным системам теплого пола.

    Такое широкое использование теплового насоса объясняется тем, что он имеет много преимуществ, по сравнению с другими агрегатами.

    К ним можно отнести:

    • высокая продуктивность;
    • экономичность;
    • возможность функционировать в автоматическом режиме;
    • многофункциональность насоса;
    • легкая настройка под те или иные потребности;
    • компактные размеры;
    • бесшумная работа и многое другое.

    Внесение новых модификаций в конструкцию насоса приводит к улучшению его технических характеристик.

    Тепловые насосы Френетта широко используются в различных сферах. Чаще всего их устанавливают в загородных домах. Немаловажным преимуществом агрегата является то, что его можно собрать своими руками.

    Принцип работы теплонасоса

    Схема работы теплонасоса. (Для увеличения нажмите)

    По принципу действия тепловые насосы напоминают обычные холодильники. Так, холодильное оборудование в процессе функционирования забирает тепло из камер и подает его наружу.

    Здесь в работу вводятся радиаторы. Что касается насоса, то тепло он берет из земли или жидкости. На следующем этапе происходит обработка тепловой энергии и подача ее в систему отопления того или иного строения.

    В работе теплонасоса особое место занимает холодильный агент, в качестве которого используют фреон или аммиак. Хладагент передвигается по внешнему и внутреннему контуру.

    Здесь внешний контур отвечает за прием тепловой энергии из внешней среды, будь то земля, вода или атмосфера. После того как температура холодильного агента поднимается на несколько градусов, он начинает циркулировать по системе.

    В первоначальном состоянии холодильный агент – это жидкость, но в результате действия на него испарителя он превращается в газ. После этого холодильный агент направляется в компрессор, где происходит его сжимание.

    В результате этого возрастает его температура. Дальше газ направляется в конденсатор, где происходит обмен тепловой энергией с тепловым носителем отопительной системы. В результате охлаждения газ превращается в жидкость и возвращается на исходную точку.

    Будьте внимательны: в процессе многочисленных циркуляций количество холодильного агента уменьшается, поэтому этот параметр нужно периодически контролировать.

    Устройство

    Устройство теплонасоса Френетта. (Для увеличения нажмите)

    Устройство, как и принцип работы теплонасоса Френетта довольно просто.

    В состав классической конструкции входит:

    • ротор и статор;
    • вентилятор с довольно большими лопастями;
    • вал.

    Ротор и статор представляют собой цилиндры разного объема. Ротор имеет меньший объем и устанавливается в статор. В статор наливается масло, которое используется в качестве теплоносителя.

    Масляный теплоноситель подогревается в результате действия на статор ротора. Ротор же в свою очередь приводится в работу валом, на конце которого устанавливается вентилятор. Функция вентилятора заключается в том, чтобы нагнетать теплый воздух в помещение.

    В современных модификациях теплового насоса Френетта вместо ротора используют стальные диски. Также здесь нет потребности в использовании лопастного вентилятора. Благодаря некоторым модификациям, стало возможным улучшение технических характеристик теплонасоса.

    Самостоятельная сборка

    Горизонтальная модель теплонасоса Френетта

    Тепловой насос можно собрать своими руками.

    Мы рассмотрим принцип сборки модифицированного типа агрегата, в котором вместо ротора используются стальные диски.

    Чтобы изготовить такой насос самостоятельно, понадобится:

    • цилиндр;
    • диски из высококачественной стали, диаметр которых должен быть меньше, чем диаметр цилиндра;
    • электродвигатель с длинным валом;
    • силовой кабель;
    • сальники и уплотнители;
    • гайки;
    • патрубки;
    • элементы отопительной системы – радиаторы и трубы.

    Имея под рукой такие материалы, можно приступать к непосредственной сборке агрегата:

    1. Установить вал электродвигателя внутрь цилиндра. Узлы прокладываются сальниками и уплотнителями.
    2. На вал устанавливаются стальные диски. При этом стоит учитывать, что КПД напрямую зависит от количества этих элементов и их расстояния до стенок цилиндра, то есть чем больше стальных дисков и чем дальше они размещены от стенок цилиндра, тем выше будет КПД насоса.
    3. Каждый диск закрепляют на валу с помощью гаек.
    4. Вверху устраиваются два отверстия. Через одно будет поддаваться теплоноситель, а через другое – масло из системы отопления.
    5. К цилиндру подсоединяются все патрубки, а к электродвигателю силовой кабель. Перед тем как проверять функциональность насоса, в цилиндр нужно налить масло.
    6. Проверить агрегат на наличие протечек.

    Таким образом, осуществляется сборка самого простого теплового насоса Френетта. Обладая определенными навыками и знаниями, каждый сможет собрать насос для своего загородного дома.

    Важный момент: перед тем, как использовать агрегат в отопительной системе или в теплых полах, стоит учесть его эффективность, которая напрямую зависит от КПД насоса.

    Чтобы тепловой насос Френетта, изготовленный своими руками, прослужил как можно дольше, стоит прислушаться к некоторым советам профессионалов.

    Итак, что же это за советы:

    • в качестве теплоносителя лучше использовать натуральное масло;
    • агрегат оснащают термодатчиком, что обеспечит его автономное отключение и включение;
    • чтобы снизить стоимость сборки насоса, в качестве силового элемента можно использовать электродвигатель от старых приборов;
    • чтобы улучшить эффективность работы насоса, при его конструировании стоит использовать максимальное количество стальных дисков.

    Если вы обладаете определенными знаниями в работе таких агрегатов, то со временем определите, какие модификации можно провести для улучшения их работы. Так как речь идет об использовании электричества и масла, не стоит забывать о техники безопасности.

    Смотрите видео, в котором опытный пользователь объясняет устройство и особенности эксплуатации теплового насоса Френетта, сделанного своими руками:

    Тепловой насос Френетта своими руками

    Тепловой насос Френетта своими руками

    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.

    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.

    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 000oС и выше, что приводит к разогреву воды к моменту выхода ее из каналов 10 в емкость 1 до 100oС. 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 400oС. 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 60oС 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 100oС;При 8000-10000 оборотах в минуту происходит нагрев воды с парообразованием, 100oС и выше;При 10000-13000 оборотах в минуту происходит парообразование с температурой пара до 400oС;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 60oС и ниже.

    По материалам проекта zaryad.com

    Описание и преимущества: тепловой насос «Френетта»

    Более тридцати лет назад американский ученый Евгений Френит изобрел устройство, которое сегодня мы и называем тепловым насосом «Френетта». КПД такого устройства составлял 1000%, а значит, какие-то альтернативные приборы не могли сравниться с изобретением.

    Особенности теплового насоса «Френетта»: принцип действия

    В устройство данного теплового насоса входит ротор, статор, вал и лопастный вентилятор. Работа основывается на действии двух цилиндров – а именно, статора и ротора. Большой цилиндр – это статор, он пустой внутри. Ротор отличен меньшим объемом, он вставляется в статор. Масло заливают в большой цилиндр, оно нагревается под верчением малого цилиндра.

    На подключенном валу есть лопастный вентилятор, благодаря этому ротор движется. Вентилятор помогает нагретому воздуху попадать в помещение, то есть выполняется функция обогрева. Но это простейшая модель, через какое-то время ученый ее усовершенствовал. В такой модели уже нет внутреннего цилиндра, он заменен стальными дисками.

    В усовершенствованной модели нет и вентилятора. Такие устройства заработали отличные отзывы. Затраты на электричество меньше, и намного меньше, чем производимая устройством энергия, что используется для обогрева помещения.

    Чем так хорош тепловой насос «Френетта»:

    • Нет теплообменника;
    • Энергия нагревания имеет большую мощность;
    • Циркуляция носителя тепла осуществляется в закрытой системе;
    • Большая часть насоса в форме контура, что помогает формированию вакуумных зон и температурному повышению.

    Насос насосу рознь. Прежде всего, они могут быть промышленные и частные. Последние используются для обогрева дома или не очень больших помещений.

    Кстати, тепловой насос можно изготовить своими руками, используя старое оборудование. Все рекомендации на следующей странице: https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/kanalizatsiya/teplovoj-nasos-svoimi-rukami-iz-starogo-kholodilnika

    Тепловой насос «Френетта»: разоблачение или подсказки относительно использования

    Есть некоторые рекомендации касательно использования насосов. Не все их соблюдают, и возникают жалобы, что промышленный или самодельный насос работает плохо, и вообще, этот прибор перехвален. Следующие подсказки будут полезны.

    Советы по эксплуатации насоса:

    • Используйте масло в качестве теплоносителя – это может быть рапсовое масло, хлопковое или минеральное;
    • Воду для конструирования насоса не используйте, потому как тогда в системе отопления будет избыточно давление вследствие выделения пара от нагрева воды;
    • Если делаете сами насос, то в качестве электродвигателя используется двигатель от каких-то старых электроприборов, того же вентилятора;
    • На корпус такого теплового насоса желательно установить термодатчик, он отвечает за регуляцию автоматического включения и выключения прибора;
    • Когда устанавливаете диски на ось внутри насоса, проследите, чтобы дисками было заполнено все пространство.

    Отдельного упоминания заслуживает версия насоса «Френетта», создали которую Александр Васильевич Сярг, Наталья Ивановна Назырова и Михаил Павлович Леонов.

    Эти хабаровские учены создали такой теплогенератор, который можно назвать универсальным. Рабочая часть устройства похожа на гриб, как рабочая жидкость используется вода, достигающая кипения и превращающаяся в пар.

    Но не стоит пробовать сделать такой генератор дома, он используется только в промышленности.

    Ещё больше информации о преимуществах теплового насоса вы найдете в нашей статье: https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/otoplenie/teplovoj-nasos

    Как уже говорилось выше, гидродинамический тепловой насос можно сделать и самому. Для этого понадобятся: металлический цилиндр, маленький электромотор, стальные диски, стальной стержень, гайки, трубы и радиатор. Диаметр дисков по правилам должен быть меньше диаметра цилиндра.

    Как это сделать:

    • Диски последовательно нанизываются на стальной стержень, их разделяют гайки;
    • Цилиндр заполняется дисками доверху;
    • На стальной стержень наносится наружная резьба, по всей длине;
    • Для теплоносителя в корпусе делаются два отверстия, через верхнее в радиатор поступает разогретое масло, а снизу масло возвращается в систему для последующего нагрева.

    Не используйте воду как теплоноситель, жидкое масло уместнее. Все же температура кипения масла выше в несколько раз. Вода при быстром нагреве превращается в пар, и в системе может случиться избыток давления. А это угроза для целостности конструкции.

    Воздушное отопление набирает популярность за счет эффективности о простоты системы. Об этом в материале нашего сайта: https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/otoplenie/vozdushnoe-otoplenie

    Процесс сборки теплового насоса «Френетта» своими руками: чертежи

    Сначала в корпусе для труб отопления проделываются два отверстия специально для труб отопления. Стержень с резьбой устанавливается по центру корпуса. На эту резьбу навинчивайте гайку, ставьте диск, потом навинчивайте следующую гайку и пр. И так монтаж дисков продолжается до полного заполнения корпуса.

    Потом в систему заливается масло, к примеру, хлопковое. Корпус закрывается и фиксируется на стержень. К проделанным отверстиям подводите трубы радиатора. Электродвигатель присоединяете к центральному стержню, он гарантирует вращение. Прибор можно включить в сеть и проверить его работу.

    Для чего нужен гидроударный насос? Самое простое использование насоса «Френетта» – комнатный обогреватель. Им можно отапливать гараж, баню или какое-то другое помещение. Но в большом доме использовать его советуют в комплекте с популярной системой теплый пол. Удачного конструирования!

    Тепловой насос Френетта своими руками

    Данное изделие становится на российском рынке всё более востребованным, благодаря присущим ему высочайшим эксплуатационным характеристикам. Единственным ограничением увеличения объёмов продаж в настоящее время является высокая стоимость изделия.

    Внутреннее устройство и принцип работы теплового насоса Френетта

    Изобретённое американским инженером, и получившее в последующем его имя, тепловой насос Френетта, устройство произвело настоящую революцию в семействе тепловырабатывающего оборудования своим КПД, который составляет почти 1000%.

    Основными элементами конструкции указанного насоса являются:

    • Статор (неподвижный цилиндр);
    • Ротор (подвижный цилиндр);
    • Вал;
    • Электровентилятор.

    Роль первых двух элементов выполняют цилиндры. Причём ротор вставлен, внутрь статора. Последний заполняется маслом, нагревающимся в результате трения, возникающего при вращении ротора.

    Движение внутреннего цилиндра осуществляется валом, с закреплённой на его противоположном конце крыльчаткой вентилятора. Именно он передаёт нагревшийся воздух для обогрева комнаты.

    В дальнейшем схема теплового насоса Френетта была неоднократно усовершенствована.

    Самое главное из них заключается в замене цилиндрического ротора несколькими дисками из стали и отказ от вентилятора.

    Эффективность работы указанной модели насоса и его КПД обеспечиваются:

    • Отсутствием теплообменника;
    • Тем, что теплоноситель перемещается в закрытой системе;
    • Нагревание происходит с выработкой энергии большой мощности;
    • Базовая часть конструкции указанного насоса конусная, что способствует росту температуры и созданию зон вакуума.

    Величина производимой устройством энергии, используемой для обогрева комнаты, многократно превосходит затраты потребляемой электроэнергии.
    Изменение температуры используемого теплоносителя достигается за счёт трансформации энергии.

    Разновидности теплового агрегата Френетта

    В настоящее время тепловой насос Френетта представлен на рынке двадцатью различными конструкциями. Ротор вращается в масле, залитом в статор. Принцип работы взят за основу классификации существующих моделей. Согласно указанному критерию они делятся на следующие типы:

    • Абсорбционный. Требует для работы топливо, либо электрическую энергию;
    • Компрессионный. В основу работы положена энергия нашей планеты;
    • Воздушный. Тепло отбирается с использованием воздуха.

    Такие изделия, как тепловой насос Френетта, принцип действия имеют единый, а по своему назначению подразделяется на две группы. Первыми обогревают малые помещения и дома. Они именуются частными. Вторые считаются промышленными и работают с использованием энергии фреона или атмосферного воздуха. Есть версии, функционирующие с использованием земли, либо воды.

    Наибольшей популярностью у потребителей пользуются в настоящее время насосы следующих типов:

    1. Насосы промышленного типа (теплоноситель – вода). Внешне указанные изделия похожи на гриб. Самостоятельно изготовить подобную конструкцию практически невозможно.
    2. Насосы, обладающие большой эффективностью. Тепловой насос Френетта, схема данной версии конструктивно имеет крыльчатку и пару цилиндров, являющихся рабочими. Раскрученная жидкость под действием сил центробежного характера выбрасывается в стационарный внешний цилиндр. Указанное техническое решение даёт возможность повысить значение присущего изделиям КПД.
    3. Насосы горизонтальные. Имеют цилиндр статора, размещаемый параллельно поверхности грунта. Очень компактные изделия, упрощение которых достигнуто за счёт замены цилиндра – ротора на вал электродвигателя. Все элементы конструкции уплотнены стандартными манжетами и сальниками. Насосы указанных конструкций подогревают залитое масло, после чего подают теплоноситель в отопительные приборы (радиаторы).

    Процесс сборки теплового насоса своими руками

    Если принято решение сделать тепловой насос Френетта своими руками, то для этого потребуется приобрести:

    • Наружный цилиндр из металла, выполняющий роль статора;
    • Несколько стальных дисков, диаметр которых позволяет разместить их внутри статора;
    • Электродвигатель, имеющий вал удлинённых размеров;
    • Стационарную систему трубопроводов и радиатор.

    Изготовление начинается с установки внутри статора на специальных подшипниках вала электродвигателя. Затем узлы крепления уплотняются сальниками и манжетами.

    После этого на ось электродвигателя крепятся подготовленные диски из металла. Их общее количество и промежуток между их вешними кромками и цилиндром прямо влияют на КПД будущего насоса. Он прямо пропорционален количеству установленных дисков и обратно пропорционален упомянутому выше расстоянию.

    Изготавливая тепловой насос Френетта своими руками, следует, накрутив очередной диск на несущую ось, в качестве прокладки установить гайку (5 мм).

    Далее в цилиндре, выполняющем роль статора, выполняется два отверстия. Через верхнее масло подаётся в отопительную систему. Через нижнее – возвращается в цилиндр.

    После завершения сборки в статор заливается масло, а рабочая ось подсоединяется к источнику электрического снабжения. Патрубки подачи и обратки подсоединяются к системе отопления.

    Насос в сборе дополнительно герметизируется (при необходимости) и контролируется на утечку теплоносителя.

    Для упрощения управления данным изделием дополнительно собирается АСК – система контроля, выполняемого в автоматическом режиме, запускающая насос при достижении в помещении температуры, величина которой опускается ниже минимально разрешённой.

    Рекомендации и советы по устройству изделия

    В зависимости от решаемых задач поверхность конуса в её внутренней части может выполняться конической, выпуклой, либо вогнутой. Имеющиеся каналы выполняются с разным сечением прямоугольной формы и размещаются с уклоном, в радиальном направлении, либо криволинейными.

    Схема теплового насоса Френетта выглядит следующим образом. Диски нанизываются на вал с определённым зазором между их внешними кромками и внутренней поверхностью статора. При их вращении в зазорах формируется вакуум.

    Вращающиеся диски позволяют повысить температуру теплоносителя до значения, существенно превышающего точку кипения. Поэтому жидкость, попадающая в неподвижный цилиндр, мгновенно нагревается и вытесняется в подающую магистраль системы СО (отопления). Из каналов под давлением поступает пар.

    Присущая ему реактивная сила вращает диски нашего генератора. Дополнительного питания в указанном случае не нужно.

    Решив собрать тепловой насос Френетта своими руками, необходимо понимать, что максимально эффективными являются изделия, имеющие внутренние поверхности выпуклой формы. Самым оптимальным соотношением диаметра статора (внутреннего) и встроенных дисков составляет 1:3.

    Значение, до которого разогревается теплоноситель, прямо задаётся количеством оборотов и может составлять:

    • 100 градусов при скоростях вращения дисков порядка 7800 в минуту;
    • Если скорость возрастёт до 9000 об/мин, то теплоноситель превратится в пар (если в качестве последнего выступает вода);
    • При скоростях от 10000 до 12000 об/мин температура теплоносителя может возрасти до 400 градусов;
    • Если повысить скорость вращения до 12500 оборотов, то устройство выйдет на режим самогенерации;
    • При скоростях более 15000 оборотов вода начинает химически разлагаться на кислород и водород.

    Рекомендации

    Лучшим теплоносителем для подобного устройства является масло (хлопок, либо рапс).
    Диски должны заполнять всё пространство внутри статора.

    Воду в насосах указанной конструкции использовать не рекомендуется, т.к. выделяющийся пар приведёт к созданию избыточного давления в тепловом контуре.

    Обязательно установите на модель термодатчик и заведите на него автоматику включения и выключения.

    Самостоятельное изготовление теплового насоса и теплогенератора Френетта: 8 основных составляющих

    Автор Антон Дата Сен 9, 2020

    Для уменьшения постоянно растущих затрат на обогрев жилья в зимний период, некоторые домовладельцы берутся изготовить теплогенератор своими руками.

    Насосный экземпляр теплового типа, о котором пойдет сегодня речь создан сорок лет назад, и за этот солидный промежуток времени его неоднократно переделывали, пытаясь достичь совершенства.

    Однако и без модернизации он очень неплох.

    Насосный экземпляр теплового типа

    Отныне устройство с успехом используется как в домашних условиях, так и на промышленном производстве.


    Принцип действия и устройство агрегата: реально высокий кпд

    С внедрением в нашу жизнь технологий по сбережению энергии отопление помещений выгоднее организовать посредством внедрения альтернативных источников. Едва ли кто станет спорить с тем, что электрическая энергия на данный момент не только эффективнейший, но и популярнейший энергоноситель для всевозможных нагревателей, однако не самый дешевый и экономичный.

    Решить проблему был призван генератор тепла, коэффициент полезного действия которого в большинстве своем превышает сто процентов.

    Эта интересная разработка носит название тепловой насос Френетта в честь автора, американца Евгения Френетта, который в 70-х прошлого столетия запатентовал свое изобретение и предложил на обозрение просвещенному миру схему шикарной установки.

    Самодельный тепловой насос своими руками на основе этой схемы вырабатывает практически в десять раз больше тепла от объема потребляемого электричества.

    С течением времени конструкция насоса претерпевала некоторые изменения, в том числе и сам изобретатель сумел предложить миру несколько модифицированных устройств того же направления. На данный момент в сфере инноваций тепловых агрегатов значится свыше десятка похожих моделей.

    Если у домовладельца есть в арсенале тепловой генератор, отопление дома на высоком уровне обеспечено.

    Принцип работы этого аппарата зиждется на использовании в деле 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. Оптимизируют деятельность техники термостаты, а также то, что цилиндры размещаются непосредственно в самом корпусе со специальными отверстиями.

    На самом деле тепловой насос Френетта хоть и может использоваться для различных целей, о которых будет упомянуто ниже, но главное его предназначение – это обогрев жилищных 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.

    Вариации на Френеттовскую тему

    Любые физические приборы своими руками изготовленные и доказавшие эффективность на практике начинают тиражироваться, а дело находит последователей. То же самое произошло и с тепловым насосом Френетта, который доказал свое право на жизнь и право на модернизацию, ведь, как говорится, нет предела совершенству.

    1. 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 или даже система отопления целой единицы недвижимости.
    2. Кроме того, разработан такой теплогенератор Френетта, где для разогрева теплоносителя внедрены два барабана вместо одного, а система дополнена еще одной деталью – крыльчаткой. Под гнетом 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 смастерить такое 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 применяется некоторое количество металлических дисков, вращающихся внутри корпуса прибора. Теплоносителем выступает масло, проникающее в радиатор, охлаждающееся и возвращающееся назад.

    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 непременно 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 (или прозрачный пластиковый) 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. Им может быть моторчик от давно не используемого вентилятора.

    Последовательность работы по чертежам

    Тепловой насос френетта своими руками собирается в такой последовательности:

    1. В цилиндре высверливаются отверстия.
    2. По центру устанавливается стержень.
    3. По резьбе стержня навинчивается одна гайка, далее ставится диск, навинчивается еще одна гайка, ставится второй диск и т. д.
    4. Диски нанизываются до заполнения корпуса.
    5. В систему заливается масло.
    6. Корпус закрывается, стержень фиксируется.
    7. К отверстиям подводятся трубы радиатора.
    8. К стержню присоединяется мотор, на мотор – кожух.
    9. 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.

    Где такой применяется тепловой насос Френетта

    «Френеттовский» чудо-насос нередко используется гражданами как комнатный обогреватель и не только. Он идеально подойдет для отопления гаража, бани или подсобки.

    В больших хоромах специалисты соединяют насос Френетта с теплым полом. В этом случае теплоноситель принимает для последующей циркуляции не радиатор, а пластиковая труба или несколько труб, уложенных в половую стяжку.

    Регулируется система автоматически с помощью электронных прибамбасов.

    Насос френетта можно приспособить для экономичного подогрева воды в закрытом бассейне и настроить автоматическую поддержку заданной температуры, что актуально весь год, кроме летних месяцев. По сравнению с обычным нагревателем, работающим на ТЭНах, тепловой насос в жаркое время года потребляет в пять раз меньше электроэнергии.

    Работа в теплицах активизируется по окончании периода ядреных морозов. Для их обогрева предпочтительнее всего подготовить простой по части монтажа и удобства обслуживания вихревой теплонасос системы «воздух-воздух».

    Насос закачивает тепло с улицы и автоматом поддерживает выбранный температурный режим. При дополнении систему ветрогенератором затраты на обогрев сводятся чуть ли не к нулю, а заодно повышается конкурентоспособность продукции.

    Тепловой насос Френетта сможет сделать каждый, если учтет все нюансы!

    Тепловой насос френетта своими руками

    Страница не является официальном сайтом компании. Данные взяты из официальных государственных реестров ЕГРЮЛ и ЕГРИП, Государственной автоматизированной системы «Правосудие», Федеральной службы государственной статистики.

    Пользуясь этим сайтом, вы полностью принимаете Политика обработки персональных данных.

    2020-2020. Сетевое издание «ОГРН.ОНЛАЙН». Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзором).

    Свидетельство ЭЛ № ФС 77 — 70499 от 03.08.2020. Учредитель Мирзаян Арсен Валерьевич, главный редактор Мирзаян А. В. Адрес редакции: 117574, г.

    Москва, ул. Голубинская, д.

    Сайт временно недоступен

    7к2, 35. Тел.: +7 495 201 23 78. 16+. По всем вопросам обращайтесь на admin@огрн.онлайн

    Вступайте в наши группы в соц. сетях

    Самостоятельное устройство теплового насоса Френетта (фрикционный обогреватель)

    Желая сократить расходы на отопление своего жилища, немало домовладельцев сумели сделать тепловой насос Френетта своими руками.

    Как 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.

    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.

    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.

    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.

    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.

    Примерная схема универсальной генерирующей установки, разработанной в Хабаровске: 1 — емкость; 2 — входной патрубок; 3 — выходной патрубок; 4 — водонагреватель; 5 — подшипниковый вал

    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.

    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.

    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.

    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.

    Установка нагрева теплоносителя УНТ

    В технологических процессах, где производство связано с передачей тепла при высоких температурах могут быть применены установки нагрева теплоносителя. УНТ предназначены для нагрева термального масла и циркуляции его по системе змеевиков, которые расположены внутри емкостей или же резервуаров. Их применение обеспечивает пожарную безопасность процессов связанных с нефтепродуктами, химическими производствами, полиграфии, металлургии, производстве РТИ.

    Свое применение установки нагрева теплоносителя находят при разогреве вязких нефтепродуктов, битума, гудрона, мазута. Эффективно используются в составе оборудования по сливу нефтепродуктов с железнодорожных цистерн и битумовозов.

    Кроме того они незаменимы в качестве альтернативных источников тепловой энергии для битумных хозяйств оборудованных мощными нагревателями работающими на газу или дизельном топливе.

    В случае отключения этих нагревателей по независящим от потребителя причинам, он сможет продолжать производственный процесс.

    Явное преимущество установок нагрева теплоносителя в сравнении с паровыми котлами является высокий процент КПД.

    Установки нагрева теплоносителя обеспечивают равномерный высокотемпературный нагрев достаточно больших площадей, что находит свое применение при склеивании материалов, других аналогичных процессов.

    ООО «ПРОТОН-М» поставляет УНТ двух типов, которые различаются как конструктивом исполнения, так и способом нагрева теплоносителя:

    УНТ СОМАР (Италия), нагрев теплоносителя происходит посредством горелки, которая работает на газу, дизельном топливе или же мазуте.

    УНТЭ, нагрев теплоносителя происходит посредством электрических тэнов, мощностью 45 кВт либо 90 кВт.

    Нагреватель жидкого теплоносителя Comap (Италия)

    Предназначен для обогрева битумного хранилища, посредством нагрева термального масла и циркуляции его по системе змеевиков, расположенных в битумных емкостях.

    Тепловой насос Френетта своими руками — чертежи

    Нагреватель термального масла представляет собой стальную цилиндрическую обечайку, внутри которой размещены два коаксиально расположенных трубчатых теплообменника образующих трехконтурную камеру сгорания.

    Теплообменник изготовлен из сертифицированных в системе API труб SCH 40, испытания которых проводятся под давлением 10 бар.

    В конструкции нагревателя используются горелки фирмы Riello (Италия)

    Передняя и задняя стенки изготовлены из огнеупорного материала, в случае необходимости демонтируются для проведения чистки и технического обслуживания.

    В системе циркуляции термального масла предусмотрены фильтры грубой отчистки, предназначенные для улавливания примесей.

    В конструкции нагревателя термального масла предусмотрена запорная арматура позволяющая производить техническое обслуживание без слива термального масла из системы нагрева.

    Система контроля давления и температуры термального масла полностью автоматическая, основана на сигналах электронных датчиков давления и температуры на входе и выходи из теплообменника.

    Так же предусмотрены приборы для визуализации показаний температуры и давления термального масла.

    Пульт управления размещен внутри пылевлагонепроницаемой панели, высокой степени защиты.

    Автоматическая система управления позволяет задавать время ежедневного запуска и остановки нагревателя жидкого теплоносителя, предусмотрен автоматический таймер поддерживающий циркуляцию теплоносителя после остановки горелки, эта система позволяет максимально эффективно использовать полученную тепловую энергию.

    В конструкции предусмотрено смотровое окно из закаленного стекла, позволяющее визуально контролировать топочную камеру.

    Теплоизоляция выполнена из огнеупорного материала толщиной исключающего теплопотери.

    Технические характеристики нагревателей жидкого теплоносителя

    Возможна поставка нагревателей жидкого теплоносителя следующих моделей:

    Модель УНТ

    CO 10

    CO 15

    CO 20

    CO 25

    CO 30

    CO 40

    СО 50

    Мощность теплового потока.

    Количество термального масла в системе.

    Входной / выходной фланец.

    С учётом газовой горелки.

    В комплект поставки УНТ входит:

    1.Топка; 2. Горелка Riello 3.Шкаф управления установкой; 4. Блок сигнализации; 5. Труба дымовая;

    Тепловой насос Френетта своими руками

    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.

    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.

    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.

    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 000oС и выше, что приводит к разогреву воды к моменту выхода ее из каналов 10 в емкость 1 до 100oС.

    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 400oС. 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 60oС 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.

    Тепловой насос Френетта — принцип работы и возможность самостоятельного изготовления

    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 100oС;

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

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

    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 60oС и ниже

    ©2015-2020 poisk-ru.ru
    Все права принадлежать их авторам.

    Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
    Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных

    Как самостоятельно сделать тепловой насос Френетта?

    Тепловой насос Френетта (далее ТНФ), названный по имени изобретателя, известен благодаря высокому КПД. Хорошие технические характеристики не могли не привлечь внимания тысяч энтузиастов, которые принялись дополнять и улучшать характеристики устройства. На сегодняшний день существует множество модификаций насоса. О том, как изготовить ТНФ своими руками пойдет речь в этой статье.

    Достоинства теплового генератора

    Тепловые насосы можно подключать к стандартной системе отопления, а также к водяной системе «теплый пол».

    Основные преимущества ТНФ:

    • высокий КПД;
    • экономичность;
    • многофункциональность (ТНФ летом может кондиционировать воздух, а зимой — нагревать);
    • устройство способно функционировать в автоматическом режиме;
    • работу насоса можно приспособить к потребностям каждого человека;
    • небольшие размеры;
    • отсутствие шумов при работе.

    Принцип действия теплового насоса

    В своей основе технология работы ТНФ похожа на принцип функционирования холодильника. Холодильное оборудование, для понижения температуры забирает тепло из камер и отдает его наружу с помощью радиаторов. Точно также работает и ТНФ: чтобы продуцировать тепло, он забирает его из почвы или жидкости, обрабатывает его и передает в отопительную систему частного дома, цеха, теплицы или любого другого помещения.

    Принцип действия теплового насоса

    Холодильный агент, в роли которых могут выступать аммиак или фреон, передвигаются внутри внешнего и внутреннего контура. При этом внешний контур ответственен за прием тепла из атмосферы, земли или воды.

    Всякая натуральная среда имеет в своем составе определенное количество разрозненной тепловой энергии. Хладагент способен собирать ее и направлять на переработку. Чтобы инициировать этот процесс, нужно чтобы температура теплового носителя поднялась на 4-5 градусов.

    Затем из внешнего контура холодильный агент направляется во внутренний. Здесь испаритель преобразует тепловой носитель из жидкости в газ. Процесс происходит за счет того, что фреон при незначительном давлении окружающей среды имеет невысокую температуру закипания.

    После испарителя фреон в виде газа устремляется в компрессор, где происходит сжимание и, как следствие, рост температуры. Далее газ оказывается в конденсаторе. Там газ делится температурой с жидкостью (тепловым носителем). В результате охлаждения газ вновь обретать жидкое состояние, и начинает новый круг циркуляции в системе.

    Основным параметром, определяющим продуктивность работы ТНФ, является коэффициент преобразования. Данный показатель — результат определенного соотношения тепловой мощности, продуцируемой ТНФ, к объему потребления тепловой энергии.

    Внутреннее устройство теплового насоса

    Классический тепловой насос состоит из нескольких составных частей:

    Пара цилиндров — ротор и статор — определяют работу ТНФ. Статор — крупный и пустой изнутри цилиндр, а ротор — менее объемный цилиндр, устанавливаемый в статор. В статор заливается масло (теплоноситель), где оно разогревается под действием работы ротора. Сам ротор работает за счет вала, на котором установлен лопастной вентилятор. Последний нагнетает горячий воздух в помещение, благодаря чему и осуществляется отопительная функция.

    Так работал первый экземпляр теплового насоса. В дальнейшем его работа была усовершенствована. В более современных моделях стал не нужен ротор — на смену ему пришли стальные диски. Кроме того, отпала необходимость в лопастном вентиляторе.

    Факторы, обеспечивающие высокий коэффициент полезного действия для теплового насоса:

    • теплоноситель находится в закрытой системе;
    • нет надобности в теплообменнике;
    • высокая мощность нагрева;
    • главная часть ТНФ имеет конусообразную форму, что благоприятствует появлению вакуумных зон и росту температуры.

    Виды тепловых насосов

    На сегодняшний день известно более двух десятков модификаций ТНФ. Каждая из них имеет свои конструктивные особенности и функциональность.

    По принципу действия ТНФ классифицируют на три группы:

    • абсорбционные насосы, использующие электроэнергию или топливо;
    • компрессионные насосы, получающие энергию от Земли;
    • воздушные насосы, берущие энергию из окружающей среды.

    По сфере применения ТНФ дифференцируются на:

    • частные, которые применяются для отопления домов или других зданий небольшой площади;
    • промышленные.

    Конкретные реализации теплогенераторов Френетта

    В одной из моделей теплогенератора барабан установлен по горизонтали. Вал размещен в центре системы. Причем часть его выходит наружу. Подобный агрегат требует тщательности во время изготовления. В противном случае возможны утечки теплоносителя там, где вал крепится к корпусу.

    Движущийся вал насоса выведен наружу, а ось вращения перемещена в горизонтальное положения

    В данном случае нет необходимости в вентиляторе, а тепловой носитель из теплонасоса направляется в теплообменник, в качестве которого выступает стандартный отопительный радиатор или даже централизованная система отопления здания.

    Более поздняя модель теплового генератора Френетта — аппарат, где, нагрев теплоносителя осуществляется с помощью пары барабанов. Дополнительно в системе предусмотрена крыльчатка. Центробежные силы выталкивают горячее масло из отверстия крыльчатки, и жидкость направляется в промежуток между ротором и корпусом оборудования. Таким образом, насос работает с максимальной эффективностью.

    Пожалуй, самой оригинальной реализацией теплового насоса является разработка российских ученых из Хабаровска. Они предложили рабочую модель, внешне похожую на гриб. Тепловым носителем является вода. В ходе работы генератора жидкость закипает и трансформируется в предельно горячий пар. Реактивный эффект заставляет пар передвигаться по каналам генератора со скоростью 135 метров в минуту, что дает возможность работы без внешнего источника питания.

    Важное замечание! Разработка хабаровских ученых предназначена для промышленного использования. Пытаться воспроизвести ее в домашних условиях нецелесообразно.

    Изготовление теплового генератора

    В рамках данной статьи остановимся на том, как изготовить усовершенствованный тепловой насос Френетта своими руками. Основное отличие этого ТНФ от оригинальной модели состоит в замене ротора на стальные диски, которые размещаются внутри цилиндра. Именно эти диски и производят тепловую энергию.

    Для создания теплового генератора понадобятся такие материалы:

    • внешний цилиндр;
    • стальные диски (сталь должна высокого качества), которые должны чуть уступать диаметру внешнего цилиндра;
    • электродвигатель с удлиненным валом;
    • трубы системы отопления и батарея.

    Пошаговое руководство по созданию теплового насоса:

    1. Устанавливаем вал электродвигателя внутри цилиндра. Сальниками или резиновыми уплотнителями прокладываем узлы.
    2. Ставим стальные диски на ось, находящуюся в цилиндре. Коэффициент полезного действия аппарата тем выше, чем больше металлических дисков и расстояние между ними и цилиндром.
    3. После установки каждого диска рекомендуется накручивать 5-миллиметровые гайки.
    4. Проделываем пару отверстий во внешнем цилиндре. Одно из отверстий (вверху) предназначено за подачу теплоносителя, другое — за прием масла из отопительной системы.
    5. После того как все детали собраны в единый механизм, заливаем теплоноситель и соединяем рабочую ось с источником электричества. Подключаем входные и выходные патрубки к системе отопления.
    6. Обеспечиваем герметичность генератора, проверяем его на присутствие потенциальных утечек масла.
    7. Чтобы упростить эксплуатацию ТНФ, собираем автоматику для контроля за аппаратом. Она будет подключать оборудование в случае слишком низкой температуры в здании.

    Изготовление универсального генератора

    Элементы для создания универсального генерирующего аппарата:

    • емкость;
    • входной патрубок;
    • выходной патрубок;
    • вал;
    • подшипники;
    • корпус оборудования;
    • металлические диски;
    • гайки.

    По типу внутренней поверхности конус может классифицироваться как выгнутый, вогнутый или конечный. Каналы могут иметь сечение в виде квадрата или прямоугольника и располагаться радиально, с уклоном или криволинейно. Конкретное расположение зависит от разновидности конструкции.

    Диски ставятся на вал, причем так, чтобы между дисками и цилиндром было расстояние. Идея в том, что как только начинается процесс вращения, между дисками и цилиндром возникает вакуум.

    Суть работы универсального генератора заключается в скоростном вращении водонагревателя и направлении жидкости через вал внутрь аппарата. За счет вращения дисков температура во внутренней части устройства достигает максимума. Вода мгновенно нагревается и, попадая в отопительную систему, отапливает помещение. Как было сказано выше, такая система не нуждается в дополнительной подпитке для своего функционирования.

    Схема универсального гениратора

    Наибольший эффект работы оборудования получается у генераторов с выгнутой внутренней поверхностью. Оптимальное соотношение диаметра цилиндра и дисков — один к трем. Выше упоминалось о горизонтальной модели, но устройства могут быть устроены и по вертикальному типу. По местонахождению привода оборудование может быть верхнеприводным и нижнеприводным. Подшипниковых опор может быть одна или две.

    Температура нагрева жидкости зависит от числа оборотов:

    • если количество ежеминутных оборотов достигает 7 800, жидкость разогреется до 100 градусов;
    • для трансформации воды в газообразное состояние необходимо свыше 9 000 оборотов каждую минуту;
    • чтобы получить 400 градусов, число оборотов должно колебаться в пределах 10 000-12000 ежеминутно;
    • 12 500 оборотов — порог, за которым следует самогенерация теплового насоса;
    • свыше 15 000 оборотов приводят к расщеплению воды на водород и кислород.

    Несколько советов по использованию теплогенератора

    • лучший тепловой носитель — натуральное масло (например, хлопковое или рапсовое);
    • во время монтажа дисков на ось оборудования, необходимо сделать так, чтобы вся полость была наполнена металлическими дисками;
    • в качестве движущей силы можно применить электродвигатель от бытовых приборов.
    • для регулировки автоматического подключения и отключения устройства, рекомендуется поставить термодатчик.

    Изготовить тепловой насос по силам каждому человеку, обладающему определенными техническими навыками. Разумеется, каждый энтузиаст волен вносить в конструкцию теплового насоса собственные изменения, если они не будут противоречить общему принципу работы аппарата.

    Тепловой насос своими руками: рабочие варианты изготовления из подручных средств

    В котельных сжигается газ, уголь или мазут. В результате этого образуется тепло, которое при помощи теплоносителя по трубам подается в многоквартирные дома. В частном секторе для получения теплоснабжения также могут сжигать газ, уголь или дрова. В некоторых редких случаях для отопления может использоваться электроэнергия.

    В настоящее время имеются эффективные разработки тепловых насосов (далее — ТН). Их можно использовать для отопления домов частного сектора, садовых домиков и гаражей.

    Особенности тепловых насосов

    Для получения тепловой энергии в ТН не используются энергоносители, и поэтому не наносится вред окружающей природе. Такая установка производит тепловой энергии больше, чем потребляет электроэнергии.

    Принцип работы

    В основе работы ТН лежит принцип переноса тепла от более холодного источника к более теплому. То есть более холодное он делает еще холоднее, а более теплое — еще теплее. Это значит здесь не заложена идея вечного двигателя, потому что в сумме количество тепла сохраняется неизменным, а электроэнергия тратится только на разделение и перенос тепла.

    Для чего нужны

    Тепловой насос можно применить как для отопления, так и для охлаждения, потому что при помощи его происходит разделение и перенос тепла. Значит ту часть установки, которая становится холоднее, можно использовать для понижения температуры, а другую часть — для повышения.

    Виды насосов

    Имеются различные виды тепловых насосов, но все они основаны на использовании принципа получения тепла или холода методом разделения тепловой энергии и ее переноса. Лишь один ТН Френетта отличается. Кавитационный способ получения тепловой энергии при помощи гидродинамического генератора является разновидностью теплового насоса.

    Тепловая энергия, которая расходуется на отопление здания, является следствием преобразования энергии, осуществляемого при помощи теплового насоса. Причем получают тепло без сжигания топлива, а при помощи охлаждения наружной среды и выделения тепловой энергии внутри помещения, то есть в этом случае закон сохранения энергии соблюдается: сколько тепловой энергии забирается из внешней среды, столько же и выделяется внутри здания. Большинство таких устройств бытового назначения используют тепло солнца, которое накапливается поверхностью земли, водой или воздухом.

    Поэтому по типу первого контура все конструкции можно разделить на воздушные, грунтовые и водяные.

    По виду теплоносителя (В — вода, Г — грунт) в контурах насосы можно разделить на восемь типов:

    Они могут использовать также тепло выпускаемого воздуха, подогревая приточный, то есть работать в режиме рекуперации.

    Воздух-воздух

    По принципу работы тепловой насос напоминает тот, что применяется в кондиционере в режиме обогрева, но имеет единственное отличие. ТН настроен на отопление, а кондиционер на снижение температуры в комнате.

    Принцип действия установки В—В заключается в следующем: воздух даже при низких температурах имеет некоторое количество энергии. Только при абсолютном нуле тепловая энергия отсутствует. Большинство ТН способны получать тепло при температуре –15 °С. В настоящее время некоторые производители выпускают станции, сохраняющие отбор тепла при –30 °С. Забор тепла происходит при помощи испарения фреона, который циркулирует по внутреннему контуру. Для этой цели используется испаритель, в котором хладагент преобразовывается из жидкого состояния в газообразное. При этом поглощается тепло.

    Следующим блоком, который расположен в системе теплоснабжения В—В, является компрессор, который фреон из газообразного состояния превращает в жидкое. При этом выделяется тепло. Эффективность установки В—В напрямую зависит от температуры окружающей среды. Чем она ниже, тем и производительность станции меньше.

    Воздух-вода

    ТН типа воздух-вода является наиболее универсальной моделью. Она весьма эффективна в теплое время года, но в холодное время года производительность существенно падает.
    Простой монтаж является преимуществом системы. Подходящее оборудование монтируется в любом месте. Тепло, которое удаляется из помещения в виде газа либо дыма, может повторно использовать.

    Водяной ТН берет тепло из грунтовых вод, которые прокачиваются через испаритель. Подобный насос отличается неплохой эффективностью и повышенной стабильностью: эффективность — это результат значительной теплоотдачи воды.

    Разумеется, для использования установки такого типа, нужно чтобы грунтовые воды на территории имелись в достаточном количестве. Желательно, чтобы вода находилась не глубже 30 метров.

    Вода-вода

    При такой системе во внутреннем контуре циркулирует легко испаряющаяся жидкость, например, фреон. В качестве контура внутри помещения могут быть водяные трубы, регистры или батареи, заполненные водой.

    В качестве внешнего контура может выступать любой водоем, с достаточно большим количеством воды. Это может быть река, озеро или пруд. В этом случае теплоноситель забирает тепло с внешнего контура и отдает его контуру внутреннему.

    Геотермальный

    В качестве источника тепла у ТН используется запасенная тепловая энергия земли. Такие насосы считаются самыми эффективными, потому что температура грунта остается постоянной в течение всего года.

    Эти системы подразделяются на горизонтальные и вертикальные. Но для такого метода нужно довольно большая площадь под горизонтальные трубы, а для вертикальных систем необходимо выполнить значительные земляные работы.

    Цены на разные виды тепловых насосов

    Какой насос лучше сделать

    Для того чтобы накопить опыт по изготовлению ТН, желательно собрать такой агрегат из старого кондиционера или из старого холодильника. В этом случае можно наглядно увидеть, как работает система. Еще одно немаловажное преимущество— это использование готовых деталей от холодильника или кондиционера. Собрать тепловой насос для отопления дома своими руками, используя тепловую энергию земли, будет следующим шагом в этом направлении.

    Сборка простого насоса из кондиционера

    Современные кондиционеры могут выполнять функцию ТН воздух—воздух. Но их производительность падает вместе с температурой наружного воздуха.

    Доработав кондиционер, можно получить действительно работающую модель насоса. Для этого можно собрать самодельный ТН своими руками по рабочим вариантам чертежей из кондиционера, который отбирает энергию не у наружного воздуха, а от проточной воды. В этом случае от кондиционера используется только компрессор.

    1. К компрессору нужно сделать теплообменник. Медная трубка длиной 30 метров наматывается в форме змеевика на цилиндр. После чего эту конструкцию нужно поместить в стальную емкость, которая имеет патрубки для воды.
    2. Компрессор необходимо присоединить к нижнему вводу теплообменника, а к верхнему подключить регулирующий клапан.
    3. Заправить систему фреоном лучше всего поручить мастеру.
    4. Дальше следует всю конструкцию проверить и произвести пробный пуск ТН.
    5. После устранения недостатков система отключается от напряжения, все закрепляется, закрывается защитными кожухом и включается в работу.

    Сборка насоса из старого холодильника

    Тепловой насос изготовить из старого холодильника можно двумя способами.

    В первом случае холодильник должен находиться внутри помещения, а снаружи требуется проложить 2 воздуховода и врезать в переднюю дверку. По верхнему воздух попадает в морозилку, происходит охлаждение воздуха, и по нижнему воздуховоду он покидает холодильник. Помещение греется от теплообменника, который расположен на задней стенке.

    По второму способу своими руками сделать тепловой насос тоже довольно просто. Для этого понадобится старый холодильник, его надо только встроить снаружи отапливаемого помещения.

    Такой обогреватель может работать при наружной температуре до минус 5 ºС.

    Изготовление геотермальной установки

    Изготовить геотермальную установку своими руками вполне возможно. При этом для обогрева жилища используется тепловая энергия земли. Конечно, это трудоемкий процесс, но и выгода при этом получается существенная.

    Расчет контура и теплообменников насоса

    Площадь контура для ТН составляется из расчета 30 м² на каждый киловатт. Для жилого помещения площадью 100 м² нужно около 8 киловатт/час энергии. Значит площадь контура будет составлять 240 м².

    Теплообменник можно сделать из медной трубки. Температура на входе 60 градусов, на выходе 30 градусов, тепловая мощность 8 киловатт/час. Площадь теплового обмена должна быть 1,1 м². Медная трубка диаметром 10 миллиметров, коэффициент запаса 1,2.

    Длина окружности в метрах: l = 10 × 3,14 / 1000 = 0,0314 м.

    Количество медной трубки в метрах: L = 1,1 × 1,2 / 0,0314 = 42 м.

    Необходимое оборудование и материалы

    Во многом успех при изготовлении ТН зависит от степени подготовленности и знаний самого исполнителя, а также от наличия и качества всего необходимого для монтажа теплового насоса.

    Перед началом работ нужно приобрести оборудование и материалы:

    • компрессор;
    • конденсатор;
    • контроллер;
    • полиэтиленовые фитинги, предназначенные для сборки коллекторов;
    • труба на земляной контур;
    • циркуляционные насосы;
    • водопроводный шланг или труба ПНД;
    • манометры, термометры;
    • трубка медная диаметром 10 миллиметров;
    • утеплитель для трубопроводов;
    • комплект уплотнений для герметизации.

    Как собрать теплообменный блок

    Теплообменный блок состоит из двух составных частей. Испаритель нужно собрать по принципу «труба в трубе». Внутренняя медная трубка заполняется фреоном или другой быстро закипающей жидкостью. По наружной циркулирует вода из скважины.

    Перед сборкой конденсатора необходимо медную трубку намотать в виде спирали и поместить в металлическую бочку емкостью не менее 0,2 м³. Медная трубка заполняется фреоном, а бочка с водой подключается к системе отопления дома.

    Обустройство грунтового контура

    Для того чтобы подготовить необходимую площадь для грунтового контура, требуется выполнить большой объем земляных работ, которые желательно проводить механизированным способом.

    Можно использовать 2 метода:

    1. При первом способе необходимо снять верхний слой грунта на глубину ниже его промерзания. На дно получившегося котлована уложить змейкой свободную часть наружной трубы испарителя и произвести рекультивацию почвы.

    2. Во втором способе нужно сначала прокопать траншею по всей планируемой площади. В нее укладывается труба.

    Затем нужно проверить герметичность всех соединений и заполнить трубу водой. Если протечек нет, можно засыпать конструкцию землей.

    Заправка и первый запуск

    После окончания монтажа необходимо заполнить систему хладагентом. Данную работу лучше всего поручить специалисту, потому что для заправки внутреннего контура фреоном применяются специальные приборы. При заполнении нужно замерить давление и температуру на входе компрессора и на выходе.

    После окончания заправки нужно включить оба циркуляционных насоса на самую низкую скорость, затем запустить компрессор и контролировать работу всей системы по термометрам. При прогреве магистрали возможно обмерзание, но после полного прогрева системы обмерзание должно растаять.

    Видео

    В этом видео показано, как можно из кондиционера сделать тепловой насос.

    Из данного видео вы узнаете все о ТН: принцип работы, типы, преимущества и недостатки, правила монтажа.

    Евгений Афанасьев главный редактор

    Автор публикации 22.11.2020

    Понравилась статья?
    Сохраните, чтобы не потерять!

    Добавить комментарий