Pam haba Frenett: peranti dan prinsip operasi + bolehkah anda memasangnya sendiri?

Amir Gumarov
Diperiksa oleh pakar: Amir Gumarov
Dihantar oleh Elena Pykhteeva
Kemas kini terakhir: Julai 2019

Pencinta bermain-main akan selalu mendapat aplikasi dengan kekuatan, kesabaran dan bahan buangan mereka sendiri. Dari komponen yang hampir bebas, mereka dapat dengan mudah membina sesuatu yang sangat berguna dalam kehidupan seharian.

Sebagai contoh, mereka boleh membuat pam haba Frenett yang berkesan dengan tangan mereka sendiri, tanpa menghabiskan apa-apa. Tetapi mereka akan menambah pengetahuan dan stok kemahiran, dan ini tidak ternilai harganya, bukan begitu?

Maklumat yang diberikan akan membantu memahami prinsip operasi unit. Dengan bantuan kami, anda dapat menentukan reka bentuk dan mengetahui bagaimana model itu dibuat. Arahan yang jelas untuk pengeluaran pam haba jenis ini akan membantu pengrajin kediaman yang bebas.

Kami memberikan cadangan praktikal untuk pengeluaran produk buatan rumah yang produktif dan petua mengenai operasi peralatan tersebut.

Prinsip operasi peranti

Mereka yang bersentuhan dengan masalah pemanasan yang menjimatkan kos, nama "pam haba" terkenal. Terutama dalam kombinasi dengan istilah tanah-air, Air ke air, atau Udara ke air dll.

Pam haba seperti itu dengan peranti Frenett hampir tidak mempunyai persamaan. Sebagai tambahan kepada nama dan hasil akhir dalam bentuk tenaga haba, yang akhirnya digunakan untuk pemanasan.

Pam haba berasaskan Carnot sangat popular baik sebagai kaedah menjimatkan pemanasan dan juga sistem mesra alam.

Pengoperasian kompleks peranti ini dikaitkan dengan pengumpulan tenaga berpotensi rendah yang terkandung dalam sumber semula jadi (bumi, air, udara), dan penukarannya menjadi tenaga panas dengan potensi tinggi.

Penemuan Eugene Frenett disusun dan berfungsi dengan cara yang sama sekali berbeza.

Prinsip pengoperasian peranti ini berdasarkan penggunaan tenaga terma, yang dilepaskan semasa geseran. Reka bentuknya berdasarkan permukaan logam yang terletak tidak berdekatan antara satu sama lain, tetapi pada jarak tertentu. Ruang di antara mereka dipenuhi dengan cecair.

Bahagian peranti berputar satu sama lain menggunakan motor elektrik, cecair di dalam perumahan dan bersentuhan dengan elemen berputar dipanaskan.

Haba yang dihasilkan dapat digunakan untuk memanaskan penyejuk. Beberapa sumber mengesyorkan menggunakan cecair ini secara langsung untuk sistem pemanasan. Selalunya, radiator konvensional dipasang pada pam Frenett buatan rumah.

Sebagai sistem pemanasan penyejuk pakar sangat mengesyorkan menggunakan minyak dan bukannya air.

Semasa operasi pam, cecair ini cenderung menjadi panas dengan kuat. Air dalam keadaan seperti itu boleh mendidih. Wap panas di ruang tertutup menimbulkan tekanan yang berlebihan, dan ini biasanya menyebabkan pecahnya paip atau selongsong. Menggunakan minyak dalam keadaan ini jauh lebih selamat, kerana titik didihnya jauh lebih tinggi.

Pilihan Pembuatan Frenett Heat Pump
Untuk membuat pam panas Frenett, anda memerlukan enjin, radiator, beberapa paip, kunci cakera keluli, cakera keluli, batang logam atau plastik, silinder logam dan set perengkuh (+)

Terdapat pendapat bahawa kecekapan penjana haba sedemikian melebihi 100% dan bahkan mungkin 1000%. Dari sudut pandang fizik dan matematik, ini bukan pernyataan yang benar sepenuhnya.

Kecekapan mencerminkan kehilangan tenaga yang dihabiskan bukan untuk pemanasan, tetapi pada operasi sebenar peranti. Sebaliknya, tuntutan fenomenal mengenai kecekapan pam Frenett yang sangat tinggi menggambarkan keberkesanannya, yang sangat mengagumkan. Kos elektrik untuk operasi peranti tidak dapat diabaikan, tetapi jumlah haba yang diperoleh hasilnya sangat ketara.

Pemanasan penyejuk ke suhu yang sama dengan bantuan elemen pemanas untuk pemanasan, misalnya, memerlukan jumlah elektrik yang jauh lebih besar, mungkin berpuluh kali lebih banyak. Pemanas rumah juga tidak akan panas dengan penggunaan elektrik seperti itu.

Mengapa semua premis kediaman dan perindustrian tidak dilengkapi dengan peranti sedemikian? Sebabnya mungkin berbeza.

PertamaAir adalah medium pemindahan haba yang lebih sederhana dan mudah daripada minyak. Ia tidak panas hingga suhu tinggi seperti itu, dan menghilangkan kesan kebocoran air lebih mudah daripada membuang minyak yang tumpah.

KeduaPada masa pam Frenett diciptakan, sistem pemanasan terpusat sudah ada dan berfungsi dengan jayanya. Membongkarnya untuk diganti dengan penjana haba akan terlalu mahal dan akan menyebabkan banyak kesulitan, sehingga tidak ada yang mempertimbangkan pilihan ini dengan serius. Seperti kata pepatah, yang terbaik adalah musuh yang baik.

Cadangan Penggunaan Instrumen

Perlu diperhatikan bahawa variasi pam Eugene Frenett menggunakan air sebagai penyejuk masih ada. Tetapi biasanya ini adalah model industri besar yang digunakan dalam perusahaan khusus.

Operasi peranti sedemikian dikawal ketat menggunakan peranti khas.Menyediakan tahap keselamatan yang serupa di rumah hampir mustahil.

Versi industri pam frenett
Skema umum penjana haba industri yang dikembangkan oleh saintis Khabarovsk: 1 - kapasiti; 2 - paip masuk; 3 - paip keluar; 4 - pemanas air; 5 - aci galas. Air digunakan sebagai pembawa haba

Versi pam Frenett yang paling popular, yang menggunakan air dan bukannya minyak, adalah alat yang dikembangkan oleh saintis dari Khabarovsk: Nazyrova Natalia Ivanovna, Leonov Mikhail Pavlovich dan Syarg Alexander Vasilievich. Dalam reka bentuk berbentuk cendawan ini, air didihkan khas dan diubah menjadi wap.

Kemudian, daya reaktif stim digunakan untuk meningkatkan kelajuan pergerakan penyejuk cecair di sepanjang saluran pam ke 135 m / min. Akibatnya, kos tenaga untuk menggerakkan penyejuk adalah minimum, dan pengembalian dalam bentuk tenaga haba sangat tinggi.

Walau bagaimanapun, pemasangan sedemikian mesti sangat kuat, dan operasinya harus dipantau secara berterusan untuk mengelakkan kemalangan.

Apa yang perlu dilakukan jika dengan bantuan pam Frenett, ia seharusnya mengatur pemanasan bilik besar atau seluruh rumah? Air adalah pembawa haba tradisional; kebanyakan sistem pemanasan direka khas untuknya. Dan mengisi keseluruhan sistem pemanasan dengan minyak cair yang sesuai boleh menjadi mahal.

Masalah ini diselesaikan secara sederhana. Juga perlu untuk membina penukar haba konvensional, di mana minyak yang dipanaskan akan memanaskan air yang beredar melalui sistem pemanasan. Pada masa yang sama, sedikit haba akan hilang, tetapi kesan keseluruhan akan tetap ketara.

Lantai hangat dan pam Frenett
Pam haba Frenett dapat berjaya digunakan dalam kombinasi dengan sistem pemanasan lantai air. Tetapi bukannya air, anda perlu menuangkan minyak cair ke dalam paip

Idea yang menarik ialah menggunakan pam Frenett bersama dengan sistem pemanasan lantai. Dalam kes ini, penyejuk dibiarkan melalui paip plastik sempit yang diletakkan di lapisan konkrit.

Sistem pemanasan sedemikian berfungsi dengan cara yang sama seperti pemanasan lantai air biasa. Sudah tentu, projek jenis ini hanya dapat dilaksanakan di rumah persendirian, kerana ia dibenarkan untuk digunakan secara eksklusif untuk bangunan pangsapuri bertingkat tinggi pemanasan bawah lantai elektrik.

Kaedah praktikal dan mudah untuk menggunakan alat sedemikian adalah dengan memanaskan bilik kecil: garaj, gudang, bengkel, dll. Pam Frenett membolehkan anda menyelesaikan masalah pemanasan autonomi di tempat seperti ini dengan cekap dan cepat.

Kos elektrik untuk pengoperasiannya kecil berbanding dengan kesan haba yang dihasilkan, dan untuk membina agregat sedemikian tidak sukar dari bahan termudah.

Pilihan Reka Bentuk Pam Frenett

Eugene Frenett tidak hanya mencipta peranti yang dinamai namanya, tetapi juga berulang kali memperbaikinya, hadir dengan versi peranti yang lebih baru dan lebih cekap.

Pada pam pertama, yang dicipta oleh pencipta pada tahun 1977, hanya dua silinder yang digunakan:

  • luaran - silinder berongga berdiameter lebih besar dan berada dalam keadaan statik
  • dalaman - diameter bekas sedikit lebih kecil daripada dimensi rongga silinder luar.

Pencipta menuangkan minyak cair ke ruang sempit yang terhasil di antara dinding dua silinder. Sudah tentu, bahagian struktur tempat penyejuk cecair ini ditutup dengan teliti untuk mengelakkan kebocoran minyak.

Pam haba Frenett
Ini adalah gambarajah versi pertama pam panas Frenett. Poros berputar terletak secara mendatar, penyejuk diletakkan di ruang yang sempit antara dua silinder kerja (+)

Silinder dalaman disambungkan ke aci motor sedemikian rupa untuk memastikan putarannya yang cepat berbanding dengan silinder besar pegun. Kipas dengan pendesak diletakkan di hujung struktur yang bertentangan.

Semasa operasi, minyak dipanaskan dan memindahkan haba ke udara di sekitar peranti. Kipas memungkinkan untuk menyebarkan udara hangat dengan cepat ke seluruh ruangan.

Oleh kerana struktur ini dipanaskan dengan kuat, demi penggunaan yang mudah dan selamat, struktur ini tersembunyi dalam sarung pelindung. Sudah tentu, bukaan dibuat di perumahan untuk peredaran udara.

Tambahan yang berguna untuk reka bentuk adalah termostat, yang mana pengoperasian pam Frenett dapat dilakukan secara automatik hingga tahap tertentu.

Paksi pusat dalam model pam haba ini terletak secara menegak. Mesin berada di bahagian bawah, kemudian silinder yang bersarang di antara satu sama lain dipasang, dan di atasnya terdapat kipas. Kemudian, model muncul dengan paksi pusat mendatar.

Pam Haba Frenett Mendatar
Model pam panas Frenett dengan poros berputar berorientasi mendatar digunakan bersama dengan radiator pemanasan, di mana minyak dipanaskan diedarkan (+)

Ini adalah alat yang pertama kali digunakan dalam kombinasi bukan dengan kipas angin, tetapi dengan radiator pemanas. Mesin diletakkan di sisi, dan poros rotor melewati drum berputar dan pergi ke luar.

Tidak ada kipas dalam jenis peranti ini. Penyejuk dari pam melalui paip bergerak ke radiator. Dengan cara yang sama, minyak yang dipanaskan boleh dikeluarkan ke penukar haba yang lain atau terus ke paip pemanasan.

Kemudian, reka bentuk pam panas fresnett banyak berubah. Poros rotor masih berada dalam kedudukan mendatar, tetapi bahagian dalamnya terbuat dari dua dram berputar dan pendesak diletakkan di antara mereka. Di sini, minyak cair sekali lagi digunakan sebagai pembawa haba.

Pam Panas Impeller Frenett
Dalam pam haba Frenett versi ini, dua silinder berpusing berdampingan, mereka dipisahkan oleh pendesak yang direka khas yang diperbuat daripada logam yang sangat tahan lama (+)

Apabila struktur ini berputar, minyak juga akan memanas, kerana melalui lubang khas yang dibuat di pendesak, dan kemudian menembusi ke rongga sempit antara dinding selongsong pam dan pemutarnya. Oleh itu, kecekapan pam Frenett meningkat dengan ketara.

Pendesak untuk Frenett Heat Pump
Lubang kecil dibuat di sepanjang tepi pendesak untuk pam panas Frenett. Penyejuk memanaskan dengan cepat dan cekap, melewati mereka (+)

Walau bagaimanapun, perlu diingat bahawa pam jenis ini tidak begitu sesuai untuk pembuatan di rumah. Mula-mula anda perlu mencari gambar yang boleh dipercayai atau mengira reka bentuknya sendiri, dan ini hanya mungkin dilakukan oleh jurutera yang berpengalaman.

Maka anda perlu mencari pendesak khas dengan lubang dengan ukuran yang sesuai. Unsur pam haba ini berfungsi pada beban tinggi, jadi ia mesti dibuat dari bahan yang sangat tahan lama.

Peranti buatan sendiri

Kajian semula pilihan peranti pam Frenett membolehkan kita memahami bahawa prinsip-prinsip pengoperasiannya dengan tahap kecekapan satu atau lain dapat digunakan dalam reka bentuk pelbagai jenis dan jenis. Idea asasnya tetap sama: ruang sempit antara elemen logam yang dipenuhi dengan minyak, dan putaran dengan motor elektrik.

Pam panas fresnett buat sendiri
Rajah menunjukkan varian pam panas Frenett, yang biasanya digunakan untuk pembuatan peranti sendiri. Asas reka bentuknya adalah cakera logam yang dipisahkan oleh kacang (+)

Di rumah, pam Fresnett paling kerap dibuat, terdiri daripada rangkaian plat logam yang dipisahkan oleh jarak yang sempit.

Untuk membuat peranti sedemikian, anda perlu menyediakan bahan yang diperlukan:

  • silinder logam berongga;
  • satu set cakera keluli yang serupa dengan lubang di tengahnya;
  • set kacang tinggi 6 mm;
  • batang keluli berulir:
  • motor elektrik dengan batang yang dipanjangkan;
  • galas;
  • menghubungkan paip.

Saiz pam mungkin lebih besar atau lebih kecil. Tetapi jarak antara cakera harus dijaga dengan tepat - 6 mm.Kacang standard digunakan sebagai pembahagi, dan batang keluli adalah pusat struktur.

Ketebalannya harus sesuai dengan diameter kacang. Sekiranya tidak ada batang dengan benang di tangan, anda hanya perlu memotongnya.

Cakera Pam Panas Frenett
Cakera logam untuk pam panas Frenett mestilah sedikit lebih kecil daripada diameter badan silinder untuk memastikan putaran bebas dan pemanasan penyejuk yang lebih cekap

Jelas sekali, lubang pada cakera mesti sedemikian rupa sehingga mereka boleh diletak secara bebas pada batang paksi. Diameter luar cakera hendaklah beberapa milimeter lebih kecil daripada bekasnya. Sekiranya tidak ada elemen siap pakai, cakera dipotong secara bebas dari logam lembaran atau dipercayakan dengan kerja ini kepada pemusing.

Cakera Pam Panas Frenett
Cakera keluli untuk pam panas Frenett boleh dipotong di rumah jika peralatan yang sesuai tersedia

Badan silinder boleh dibuat dari bekas logam lama dengan konfigurasi yang sesuai atau dikimpal dari logam. Memotong paip logam lebar juga sesuai.

Dinding dikimpal ke hujung silinder. Perumahan mesti rapat supaya minyak tidak bocor. Lubang tambahan harus dibuat di hujung atas dan bawah selongsong: untuk memasuki dan keluar dari paip pemanasan yang menuju ke radiator.

Sudah tentu, semua sambungan paip mesti ditutup. Untuk sambungan berulir, meterai khas digunakan: pita FUM, linen, dll. Sekiranya diputuskan gunakan paip polipropilena, anda memerlukan kelengkapan khas dan, mungkin, besi pematerian untuk memasang paip sedemikian.

Motor elektrik berprestasi tinggi tidak diperlukan untuk operasi pam Frenett. Peranti yang diambil dari perkakas rumah lama atau pecah, seperti kipas konvensional, sesuai.

Tujuan utama motor elektrik adalah memutar poros. Putaran yang terlalu pantas boleh menyebabkan kerosakan fungsi peranti. Semakin cepat struktur berputar, semakin banyak pembawa haba memanas.

Enjin untuk pam frenett
Motor kecil untuk memutar batang pam panas Frenett dapat dikeluarkan dari peralatan rumah tangga yang rosak atau dibeli di kedai

Agar poros berputar dengan bebas, anda memerlukan galas yang sesuai dengan ukuran standard. Apabila semua elemen disiapkan, anda boleh mula memasang peranti. Pertama, paksi pusat dengan galas dipasang pada bahagian bawah di dalam perumahan. Kemudian, kacang pemisah disekat ke sumbu, kemudian disk dipasang, kacang lagi, cakera lagi, dll.

Cakera dengan kacang bergantian sehingga casing diisi ke bahagian atas. Walaupun pada peringkat penyediaan, pengiraan awal dapat dibuat mengenai jumlah cakera dan kacang yang diperlukan.

Anda perlu menambahkan ketebalan cakera ke ketebalan kacang (6 mm). Ketinggian badan dibahagikan dengan angka ini. Nombor yang dihasilkan akan memberikan maklumat mengenai bilangan pasang "nut + disk" yang diperlukan. Pasang kacang terakhir.

Setelah perumahan dipenuhi dengan elemen bergerak ini, ia dipenuhi dengan minyak cair. Jenis minyak tidak menjadi masalah, anda boleh mengambil mineral, biji kapas, rapeseed atau minyak lain yang tahan panas dengan baik dan tidak mengeras. Selepas itu, reka bentuk ditutup dengan penutup atas dan dibancuh dengan lembut.

Pada ketika ini, paip radiator biasanya sudah terpasang pada penutup. Untuk kemudahan, semasa pemasangan dan penyelenggaraan peranti pada paip lebih jauh, dua stopkok boleh dipasang. Sekarang anda perlu menyambungkan paksi pam haba ke aci motor.

Sistem ini termasuk dalam rangkaian, periksa kebocoran, menilai ciri-ciri peranti.

Radiator Pam Haba Frenett
Pam haba Frenett buatan sendiri boleh disambungkan ke besi tuang konvensional atau radiator bimetal, yang akan memberikan kesan pemanasan yang diperlukan

Sekiranya semuanya dilakukan dengan betul, sumbu dengan cakera akan mula berputar, memanaskan minyak di dalam peranti. Pembawa haba panas akan bergerak melalui lubang atas melalui paip ke radiator pemanasan.Minyak yang disejukkan akan kembali ke badan pam panas melalui paip bawah untuk pemanasan semula.

Untuk mengautomasikan operasi sistem, anda boleh menggunakan geganti khas dengan sensor suhu yang mengesan pemanasan perumahan pam panas dan mematikan enjin atau menghidupkannya jika diperlukan. Ini akan mengelakkan terlalu panas sistem, kerosakan motor elektrik dan, secara keseluruhan, akan meningkatkan jangka hayat peranti.

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik tersebut

Versi menarik dari pam Frenett ditunjukkan dalam video ini:

Malangnya, pam Frenett tidak mendapat penerimaan luas dalam bidang pemanasan. Peranti sedemikian untuk pengeluaran perindustrian untuk kegunaan domestik sukar dijumpai di kedai perkakas rumah. Tetapi banyak tukang seni berjaya menggunakan pencapaian saintis ini dan menerapkannya di rumah, sauna, garaj, dll.

Mungkin anda adalah buatan sendiri yang berjaya merealisasikan idea Frenett? Sila kongsi pengalaman anda - tinggalkan komen pada artikel dan tambahkan foto produk anda. Borang hubungan terdapat di bawah.

Adakah artikel itu berguna?
Terima kasih atas maklum balas anda!
Tidak (18)
Terima kasih atas maklum balas anda!
Ya (104)
Komen Pelawat
  1. Andre

    Apabila mekanisme berfungsi, geseran selalu ada, yang dalam kebanyakan kes tidak diingini. Dalam enjin kereta, misalnya, ia adalah sekitar 10%. Di peranti lain, mungkin terdapat peratusan yang berbeza, tetapi tidak boleh melebihi 100% a priori, jika tidak, semua tenaga akan menjadi panas. Perkara ini diketahui oleh pelajar. Oleh itu, pam seperti ini adalah penipuan biasa. Lebih mudah dan senang mengubah e / tenaga menjadi panas tanpa mekanisme bodoh.

    • Michael

      Di sini kita ingat kecekapannya bukan dalam pengertian fizikal (di mana, tentu saja, ia tidak boleh lebih dari 100%), tetapi dari segi tenaga yang digunakan oleh satu jenis (elektrik) untuk mengeluarkan tenaga dari jenis lain. Contohnya, untuk menyalakan perlawanan yang anda miliki di kotak, dengan menggunakan geseran, anda akan membuat panas awal, dan kemudian perlawanan itu mula menyala dan "memberi" anda lebih banyak tenaga daripada yang anda habiskan. Dari sudut pandang fizik, tentu saja, tidak ada lebih dari satu faktor kecekapan, tetapi dari sudut pandangan pengguna tenaga, seseorang, dia menghabiskan lebih sedikit daripada yang dia terima. Terutama jika pertandingan ini akan menyalakan api.

      • Pavel

        Ia seperti, bukannya pertandingan, menyalakan api dengan rabun. Idea yang menarik, tetapi hanya dari segi penggunaan tenaga mekanikal sebagai tenaga terma, misalnya, dari turbin angin atau roda air, atau hamba 🙂

        Penukaran tenaga elektrik menjadi tenaga mekanikal dan kemudian menjadi tenaga haba tidak cekap.

      • Konstantin

        Dengan melakukan perlawanan, anda memulakan proses melepaskan tenaga kimia, jadi contohnya tidak betul.

        Di pam haba Carnot, haba dipindahkan dari satu bahagian sistem ke bahagian yang lain, kerana benar-benar dapat diperoleh lebih banyak haba di penerima daripada tenaga yang dikeluarkan dalam pemindahannya.

        Tidak ada "pemindahan" haba di sini - penukaran murni tenaga mekanikal menjadi haba, sehingga tidak ada pembicaraan mengenai "lebih dari 100%".

  2. vaidas

    Dan di mana cakera tetap antara cakera berputar? Mengapa tidak ada perkataan mengenai mereka?

    • Ahli
      Amir Gumarov
      Ahli

      Kerana artikel itu menerangkan prinsip umum operasi pam Frenett, dan kami juga membincangkan skema dan beberapa versi produk buatan sendiri. Umumnya terdapat lebih banyak masalah dengan pam ini daripada faedah, jujur: peralatannya tidak stabil, tidak digalakkan memulakan kerja sendiri, kemalangan mungkin berlaku.

      Jumlah pusaran pegun dalam pam Frenett boleh berbeza, ini bergantung kepada petunjuk yang perlu dicapai. Saya akan melampirkan sebahagian gambar untuk menunjukkan dengan lebih terperinci struktur peralatan tersebut. Secara umum, semua projek yang berkaitan dengan pam Frenett adalah eksperimental. Sekiranya anda menuangkan air dan "pergi terlalu jauh" secara bergilir, anda boleh menguraikannya menjadi hidrogen dan oksigen, dan ini adalah kisah yang sama sekali berbeza.

      Foto yang dilampirkan:

Kolam Renang

Pam

Memanaskan badan