Autarkes Frenette Wärmepumpengerät (Reibungsheizung)

Empfehlungen für die Verwendung des Geräts

Es ist erwähnenswert, dass es immer noch Variationen der Eugene Frenette-Pumpe gibt, die Wasser als Kühlmittel verwenden. In der Regel handelt es sich jedoch um große Industriemodelle, die in spezialisierten Unternehmen eingesetzt werden. Der Betrieb solcher Geräte wird mit Hilfe spezieller Geräte streng kontrolliert. Es ist fast unmöglich, ein solches Maß an Sicherheit zu Hause zu bieten.

Die beliebteste Version der Frenett-Pumpe, die Wasser anstelle von Öl als Kühlmittel verwendet, ist ein Gerät, das von Wissenschaftlern aus Chabarowsk entwickelt wurde: Nazyrova Natalya Ivanovna, Leonov Mikhail Pavlovich und Syarg Alexander Vasilyevich. In diesem pilzförmigen Gebilde wird Wasser bewusst zum Kochen gebracht und in Dampf umgewandelt.

Dann wird die Blindleistung des Dampfes genutzt, um die Bewegungsgeschwindigkeit der Wärmeträgerflüssigkeit durch die Pumpenkanäle auf bis zu 135 Meter pro Minute zu erhöhen. Dadurch sind die Energiekosten zum Bewegen des Kühlmittels minimal und die Rückführung in Form von thermischer Energie sehr hoch. Aber ein solches Gerät muss extrem langlebig sein, und sein Betrieb muss ständig überwacht werden, um einen Unfall zu vermeiden.

Was tun, wenn mit Hilfe der Frenette-Pumpe die Beheizung eines großen Raumes oder des ganzen Hauses organisiert werden soll? Wasser ist ein traditionelles Kühlmittel, die meisten Heizsysteme sind speziell darauf ausgelegt. Ja, und das Befüllen der gesamten Heizungsanlage mit dem richtigen flüssigen Öl kann eine kostspielige Angelegenheit sein.

Dieses Problem wird sehr einfach gelöst. Es ist notwendig, zusätzlich einen herkömmlichen Wärmetauscher zu bauen, in dem das erhitzte Öl das durch das Heizsystem zirkulierende Wasser erwärmt. Dabei geht zwar eine gewisse Wärmemenge verloren, der Gesamteffekt bleibt aber deutlich spürbar.

Eine interessante Idee wäre der Einsatz einer Frenett-Pumpe in Kombination mit einer Fußbodenheizung. Gleichzeitig wird das Kühlmittel durch schmale Kunststoffrohre geleitet, die in einem Betonestrich verlegt sind. Ein solches Heizsystem funktioniert genauso wie ein herkömmlicher wasserbeheizter Fußboden.Natürlich ist ein solches Projekt nur in einem Privathaus realisierbar, da in Wohnhochhäusern nur elektrische Fußbodenheizungen erlaubt sind.

Eine praktische und bequeme Möglichkeit, ein solches Gerät zu verwenden, besteht darin, einen kleinen Raum zu heizen: eine Garage, eine Scheune, eine Werkstatt usw. Mit der Frenett-Pumpe können Sie das Problem der autonomen Heizung an solchen Orten effektiv und schnell lösen. Die Stromkosten für seinen Betrieb sind gering im Vergleich zum resultierenden thermischen Effekt, und es ist nicht schwierig, eine solche Einheit aus den einfachsten Materialien zu bauen.

Die 5 wichtigsten Vorteile für Anlagenbetreiber

Zu den Vorteilen von Heizungsanlagen mit Wärmepumpen gehören:

1. Wirtschaftliche Effizienz. Mit den Kosten von 1 kW elektrischer Energie können Sie 3-4 kW Wärme erhalten. Dies sind durchschnittliche Indikatoren, weil. Der Wärmeumwandlungskoeffizient hängt von der Art der Ausrüstung und den Konstruktionsmerkmalen ab.
2. Umweltsicherheit. Während des Betriebs der thermischen Anlage gelangen keine Verbrennungsprodukte oder andere potenziell gefährliche Stoffe in die Umwelt. Das Gerät ist ozonsicher. Seine Verwendung ermöglicht es Ihnen, Wärme zu erhalten, ohne die Umwelt im geringsten zu schädigen.
3. Vielseitigkeit der Anwendung. Bei der Installation von Heizsystemen, die mit herkömmlichen Energiequellen betrieben werden, wird der Hausbesitzer von Monopolisten abhängig. Sonnenkollektoren und Windkraftanlagen sind nicht immer kostengünstig. Aber Wärmepumpen können überall installiert werden. Die Hauptsache ist, den richtigen Systemtyp zu wählen.
4. Multifunktionalität. In der kalten Jahreszeit heizen die Anlagen das Haus und in der Sommerhitze können sie im Klimamodus arbeiten. Die Ausrüstung wird in Warmwassersystemen verwendet, die an die Konturen der Fußbodenheizung angeschlossen sind.
5. Betriebssicherheit.Wärmepumpen benötigen keinen Brennstoff, sie setzen während ihres Betriebs keine giftigen Substanzen frei und die maximale Temperatur der Geräteeinheiten überschreitet 90 Grad nicht. Diese Heizsysteme sind nicht gefährlicher als Kühlschränke.

Es gibt keine idealen Geräte. Wärmepumpen sind zuverlässig, langlebig und sicher, aber ihre Kosten hängen direkt von der Leistung ab.

Hochwertige Ausstattung zur vollwertigen Heizungs- und Warmwasserversorgung eines 80 qm großen Einfamilienhauses kostet etwa 8000-10000 Euro. Hausgemachte Produkte haben einen geringen Stromverbrauch und können zum Heizen einzelner Räume oder Wirtschaftsräume verwendet werden.

Die Effizienz der Installation hängt vom Wärmeverlust des Hauses ab. Es ist sinnvoll, die Geräte nur in Gebäuden zu installieren, in denen ein hohes Maß an Isolierung vorhanden ist und die Wärmeverlustraten nicht höher als 100 W / m2 sind.

Wärmepumpen können 30 Jahre oder länger halten. Ihr Einsatz lohnt sich besonders für die Warmwasserversorgung sowie in kombinierten Heizsystemen, einschließlich Fußbodenheizung.

Die Ausrüstung ist zuverlässig und fällt selten aus

Wenn es hausgemacht ist, ist es wichtig, einen hochwertigen Kompressor zu wählen, am besten von einem Kühlschrank oder einer Klimaanlage einer vertrauenswürdigen Marke

Das Funktionsprinzip des Geräts

Wer mit dem Thema wirtschaftliches Heizen in Berührung kommt, dem ist der Name „Wärmepumpe“ ein Begriff. Vor allem in Kombination mit Begriffen wie „Land-Wasser“, „Wasser-Wasser“ oder „Luft-Wasser“ etc.

Eine solche Wärmepumpe hat praktisch nichts mit dem Frenette-Gerät gemeinsam. Neben dem Namen und dem Endergebnis in Form von Wärmeenergie, die letztendlich zum Heizen verwendet wird.

Wärmepumpen nach dem Carnot-Prinzip erfreuen sich sowohl als kostengünstige Heizungsorganisation als auch als umweltfreundliches System großer Beliebtheit.

Der Betrieb eines solchen Gerätekomplexes ist mit der Akkumulation von in natürlichen Ressourcen (Erde, Wasser, Luft) enthaltener Energie mit niedrigem Potenzial und ihrer Umwandlung in Wärmeenergie mit hohem Potenzial verbunden.

Die Erfindung von Eugene Frenette ist ganz anders arrangiert und funktioniert.

Das Funktionsprinzip dieser Vorrichtung basiert auf der Nutzung von Wärmeenergie, die bei Reibung freigesetzt wird. Das Design basiert auf Metallflächen, die nicht nah beieinander liegen, sondern in einiger Entfernung. Der Raum zwischen ihnen ist mit Flüssigkeit gefüllt.

Teile des Geräts drehen sich mit Hilfe eines Elektromotors relativ zueinander, die Flüssigkeit im Inneren des Gehäuses und in Kontakt mit den rotierenden Elementen wird erhitzt.

Die dabei entstehende Wärme kann zur Erwärmung des Kühlmittels genutzt werden. Einige Quellen empfehlen, diese Flüssigkeit direkt für das Heizsystem zu verwenden. Meistens wird ein herkömmlicher Kühler an eine hausgemachte Frenett-Pumpe angeschlossen.

Experten empfehlen dringend, Öl statt Wasser als Kühlmittel der Heizungsanlage zu verwenden.

Während des Betriebs der Pumpe neigt diese Flüssigkeit dazu, sich sehr stark zu erhitzen. Wasser kann unter solchen Bedingungen einfach kochen. Heißer Dampf auf engstem Raum erzeugt Überdruck, der in der Regel zum Bruch von Rohren oder Gehäusen führt. Es ist viel sicherer, in einer solchen Situation Öl zu verwenden, da sein Siedepunkt viel höher ist.

Um eine Frenette-Wärmepumpe herzustellen, benötigen Sie einen Motor, einen Heizkörper, mehrere Rohre, eine Stahlklappe, Stahlscheiben, Metall oder Kunststoff Stange, Metallzylinder und Muttersatz (+)

Es besteht die Meinung, dass der Wirkungsgrad eines solchen Wärmeerzeugers 100% übersteigt und sogar 1000% betragen kann. Aus Sicht der Physik und Mathematik ist dies keine ganz richtige Aussage.

Der Wirkungsgrad spiegelt die Energieverluste wider, die nicht für das Heizen, sondern für den tatsächlichen Betrieb des Geräts aufgewendet werden. Vielmehr spiegeln die phänomenalen Behauptungen über die unglaublich hohe Effizienz der Frenette-Pumpe ihre Effizienz wider, die wirklich beeindruckend ist. Die Stromkosten für den Betrieb des Geräts sind vernachlässigbar, aber die dadurch erhaltene Wärmemenge ist sehr spürbar.

Das Erwärmen des Kühlmittels auf die gleichen Temperaturen mit einem Heizelement zum Heizen würde beispielsweise eine viel größere Menge an Strom erfordern, vielleicht das Zehnfache. Eine Haushaltsheizung mit einem solchen Stromverbrauch würde nicht einmal heizen.

Warum sind nicht alle Wohn- und Gewerberäume mit solchen Geräten ausgestattet? Die Gründe können unterschiedlich sein.

Erstens ist Wasser ein einfacheres und bequemeres Kühlmittel als Öl. Es erwärmt sich nicht auf so hohe Temperaturen, und es ist einfacher, die Folgen von Wasserlecks zu beseitigen als verschüttetes Öl.

Zweitens existierte zu der Zeit, als die Frenette-Pumpe erfunden wurde, bereits ein zentralisiertes Heizsystem, das erfolgreich funktionierte. Seine Demontage zum Ersatz durch Wärmegeneratoren wäre zu teuer und würde viele Unannehmlichkeiten mit sich bringen, sodass niemand diese Option auch nur ernsthaft in Betracht gezogen hat. Wie sagt man so schön, das Bessere ist des Guten Feind.

Innenraum der Wärmepumpe

Klassisch Die Wärmepumpe besteht aus mehrere Komponenten:

• Rotor;
• Welle;
• Flügelventilator;
• Stator.

Ein Zylinderpaar - ein Rotor und ein Stator - bestimmen den Betrieb des TNF.Der Stator ist ein großer und leerer Zylinder von innen, und der Rotor ist ein weniger voluminöser Zylinder, der in den Stator eingebaut ist. Öl (Kühlmittel) wird in den Stator gegossen, wo es unter der Wirkung des Rotors erhitzt wird. Der Rotor selbst wird von einer Welle angetrieben, auf der ein Flügellüfter installiert ist. Letztere bläst heiße Luft in den Raum, wodurch die Heizfunktion ausgeführt wird.

Innenraum der Wärmepumpe

So funktionierte die erste Wärmepumpe. In der Zukunft wurde seine Arbeit verbessert. Bei moderneren Modellen wurde der Rotor nicht mehr benötigt - er wurde durch Stahlscheiben ersetzt. Außerdem ist kein Lüfter mit Flügeln erforderlich.

Faktoren, die für eine hohe Effizienz einer Wärmepumpe sorgen:

• das Kühlmittel befindet sich in einem geschlossenen System;
• kein Wärmetauscher erforderlich;
• hohe Heizleistung;
• der Hauptteil des TNF hat eine konische Form, was das Auftreten von Vakuumzonen und einen Temperaturanstieg begünstigt.

Vorteile der Installation

Die Frenetta-Wärmepumpe kann an das Fußbodenheizungssystem angeschlossen werden

Frenetta-Wärmepumpen sind im Vergleich zu anderen Einheiten dieser Art sehr beliebt. Die Installation ist in Heizsystemen weit verbreitet.

Außerdem kann die Pumpe an moderne Fußbodenheizungen angeschlossen werden.

Diese weit verbreitete Verwendung der Wärmepumpe erklärt sich aus der Tatsache, dass sie im Vergleich zu anderen Einheiten viele Vorteile hat.

Diese beinhalten:

• Hohe Produktivität;
• Rentabilität;
• die Fähigkeit, im automatischen Modus zu arbeiten;
• Vielseitigkeit der Pumpe;
• einfache Anpassung an bestimmte Bedürfnisse;
• kompakte Abmessungen;
• leiser Betrieb und vieles mehr.

Die Einführung neuer Änderungen am Design der Pumpe führt zu einer Verbesserung ihrer technischen Eigenschaften.

Frenett-Wärmepumpen sind in verschiedenen Bereichen weit verbreitet. Meistens werden sie in Landhäusern installiert. Ein wichtiger Vorteil der Einheit ist, dass sie von Hand zusammengebaut werden kann.

Wärmepumpe für die Hausheizung, Funktionsprinzip

Der Betrieb von Wärmepumpe, Kühlschrank und Klimaanlage basiert auf dem Carnot-Zyklus. Eine Wärmepumpe zum Heizen überträgt Wärme aus einer Zone mit niedrigerer Temperatur zu einem Verbraucher, bei dem der Wert dieses Parameters höher sein sollte. In diesem Fall wird es von draußen genommen, wo es angesammelt wird, und nach einigen Transformationen geht es ins Haus. Es ist natürliche Wärme und nicht die Energie, die bei der Verbrennung herkömmlicher Brennstoffe freigesetzt wird, die die Temperatur des Kühlmittels erhöht, das durch die Rohre des Heizsystems fließt.

Tatsächlich ist das Funktionsprinzip der Pumpe viel komplizierter. Daher werden Geräte dieser Klasse oft mit Kühlaggregaten verglichen, die nur umgekehrt arbeiten. Die allgemeine Funktionsweise ist jedoch identisch, obwohl sowohl in der technischen Lösung als auch im Zweck der Hauptteile der Geräte große Unterschiede bestehen. Von traditionellem Heizsystem Der an einer Wärmepumpe montierte Kreislauf unterscheidet sich in der Anzahl der Kreisläufe und den Besonderheiten ihrer Arbeit.

Die Außenschaltung ist außerhalb eines Privathauses montiert. Es wird dort verlegt, wo sich Wärme sammelt, wenn Oberflächen durch Sonnenlicht oder aus einem anderen Grund erwärmt werden. Energie kann beispielsweise der Luft, dem Boden, dem Wasser entnommen werden. Auch aus einem Brunnen, wenn das Haus auf felsigem Boden steht oder es Einschränkungen bei der Rohrverlegung gibt.Daher gibt es mehrere Modifikationen von Wärmepumpen, obwohl die Heizung nach demselben Schema organisiert ist.

Das Funktionsprinzip der Pumpe

Der interne Kreislauf (nicht zu verwechseln mit der Heizung im Haus) befindet sich geografisch in der Einheit selbst. Das gekühlte Kühlmittel, das im externen zirkuliert, erhöht teilweise seine Temperatur aufgrund der Umgebung. Beim Durchgang durch den Verdampfer überträgt es die entzogene Energie auf das Kältemittel, mit dem der interne Kreislauf gefüllt wird. Letzteres siedet aufgrund seiner spezifischen Eigenschaft und geht in einen gasförmigen Zustand über. Dafür genügen niedriger Druck und Temperaturen über -5°C. Das heißt, das flüssige Medium wird zu einem Gas.

Weiter - zum Kompressor, wo der Druck künstlich erhöht wird, wodurch das Kältemittel erhitzt wird. In diesem Bauteil, dem zweiten Wärmetauscher, wird Wärmeenergie auf die Flüssigkeit übertragen (Wasser oder Frostschutz), die durch die Rücklaufleitung des Heizsystems des Hauses führen. Ein ziemlich originelles, effizientes und rationelles Heizsystem.

Die Wärmepumpe benötigt zum Betrieb Strom. Aber es ist immer noch viel rentabler, als nur eine elektrische Heizung zu verwenden. Denn ein Elektroboiler oder eine Elektroheizung verbraucht genau so viel Strom, wie er Wärme erzeugt. Wenn zum Beispiel eine Heizung eine Leistung von 2 kW hat, verbraucht sie 2 kW pro Stunde und erzeugt 2 kW Wärme. Eine Wärmepumpe produziert 3-7 mal mehr Wärme als sie Strom verbraucht. Beispielsweise werden 5,5 kWh für den Betrieb von Kompressor und Pumpe verbraucht und 17 kWh Wärme gewonnen. Diese hohe Effizienz ist der Hauptvorteil einer Wärmepumpe.

Es bleibt hinzuzufügen, dass im externen Kreislauf eine Salzlösung oder Ethylenglykol zirkuliert und im internen Kreislauf in der Regel Freon zirkuliert. Die Zusammensetzung eines solchen Heizschemas umfasst eine Reihe zusätzlicher Geräte. Die wichtigsten sind ein Ventilreduzierer und ein Unterkühler.

Montageprozess der Frenetta-Wärmepumpe zum Selbermachen: Zeichnungen

Zunächst werden speziell für Heizungsrohre zwei Löcher in das Gehäuse für Heizungsrohre eingebracht. Die Gewindestange ist in der Mitte des Körpers eingebaut. Schrauben Sie die Mutter auf dieses Gewinde, setzen Sie die Scheibe auf, schrauben Sie dann die nächste Mutter usw. Und so wird die Installation der Scheiben fortgesetzt, bis der Körper vollständig gefüllt ist.

Dann wird Öl in das System gegossen, zum Beispiel Baumwollsamen. Das Gehäuse ist geschlossen und auf der Stange befestigt. Bringen Sie die Kühlerrohre zu den gemachten Löchern. Der Elektromotor ist an der zentralen Stange befestigt, er garantiert die Drehung. Das Gerät kann mit dem Netzwerk verbunden und seine Funktion überprüft werden.

Designoptionen für Frenette-Pumpen

Eugene Frenett hat das nach ihm benannte Gerät nicht nur erfunden, sondern auch immer wieder verbessert und neue, effizientere Versionen des Geräts entwickelt. In der allerersten Pumpe, die der Erfinder 1977 patentieren ließ, wurden nur zwei Zylinder verwendet: ein externer und ein interner. Der hohle äußere Zylinder hatte einen größeren Durchmesser und befand sich in einem statischen Zustand. Dabei war der Durchmesser des Innenzylinders geringfügig kleiner als die Abmessungen des Hohlraums des Außenzylinders.

Dies ist ein Diagramm der allerersten Version der Frenette-Wärmepumpe. Die rotierende Welle befindet sich horizontal, das Kühlmittel befindet sich in einem engen Raum zwischen zwei Arbeitszylindern

In den entstandenen engen Raum zwischen den Wänden der beiden Zylinder goss der Erfinder flüssiges Öl.Natürlich wurde der Teil der Struktur, der diese Wärmeübertragungsflüssigkeit enthielt, sorgfältig abgedichtet, um Öllecks zu verhindern.

Der innere Zylinder ist so mit der Motorwelle verbunden, dass seine schnelle Drehung relativ zum stationären großen Zylinder gewährleistet ist. Am gegenüberliegenden Ende der Struktur wurde ein Ventilator mit einem Laufrad platziert. Im Betrieb erwärmte sich das Öl und gab Wärme an die das Gerät umgebende Luft ab. Der Ventilator ermöglichte es, warme Luft schnell im gesamten Raumvolumen zu verteilen.

Da sich dieses Design ziemlich stark erhitzte, wurde das Design zugunsten einer bequemen und sicheren Verwendung in einer Schutzhülle versteckt. Natürlich wurden im Gehäuse Löcher für die Luftzirkulation gemacht. Eine sinnvolle Ergänzung des Designs war ein Thermostat, mit dem sich der Betrieb der Frenett-Pumpe teilweise automatisieren ließ.

Die Mittelachse in einem solchen Wärmepumpenmodell ist vertikal angeordnet. Der Motor befindet sich unten, dann werden verschachtelte Zylinder installiert und der Lüfter befindet sich oben. Später erschien ein Modell mit horizontaler Mittelachse.

Ein Frenette-Wärmepumpenmodell mit einer horizontal ausgerichteten rotierenden Welle wurde in Verbindung mit einem Heizradiator mit darin zirkulierendem erhitztem Öl verwendet.

Es war ein solches Gerät, das erstmals in Kombination nicht mit einem Lüfter, sondern mit einem Heizkörper verwendet wurde. Der Motor ist an der Seite platziert, und die Rotorwelle geht durch die rotierende Trommel und heraus. Im Gerät diese Art von Lüfter fehlen.Das Kühlmittel von der Pumpe bewegt sich durch die Rohre zum Kühler. Ebenso kann das erwärmte Öl zu einem anderen Wärmetauscher oder direkt in die Heizungsrohre geleitet werden.

Später wurde das Design der Frenet-Wärmepumpe erheblich geändert. Die Rotorwelle blieb noch in einer horizontalen Position, aber der innere Teil bestand aus zwei rotierenden Trommeln und einem dazwischen angeordneten Laufrad. Auch hier wird flüssiges Öl als Wärmeträger verwendet.

Bei dieser Version der Frenette-Wärmepumpe drehen sich zwei Zylinder nebeneinander, die durch ein speziell entwickeltes Laufrad aus sehr haltbarem Metall getrennt sind.

Wenn sich diese Konstruktion dreht, erwärmt sich das Öl zusätzlich, wenn es durch spezielle Löcher im Laufrad fließt und dann in einen engen Hohlraum eindringt. zwischen den Wänden des Pumpengehäuses und sein Rotor. Dadurch wurde der Wirkungsgrad der Frenett-Pumpe deutlich verbessert.

An den Rändern des Laufrads für die Frenett-Wärmepumpe sind kleine Löcher angebracht. Das Kühlmittel erwärmt sich schnell und effizient und strömt durch sie hindurch

Es ist jedoch anzumerken, dass dieser Pumpentyp für die Herstellung zu Hause nicht sehr geeignet ist. Zuerst müssen Sie zuverlässige Zeichnungen finden oder das Design selbst berechnen, und nur ein erfahrener Ingenieur kann dies tun. Dann müssen Sie ein spezielles Laufrad mit Löchern in geeigneter Größe finden. Dieses Element der Wärmepumpe arbeitet unter erhöhten Belastungen und muss daher aus sehr haltbaren Materialien bestehen.

Wie eine Wärmepumpe funktioniert

Im Kern ähnelt die Betriebstechnologie von TNF dem Funktionsprinzip eines Kühlschranks.Kühlgeräte, um die Temperatur zu senken, entziehen den Kammern Wärme und geben sie mit Hilfe von Heizkörpern nach außen ab. HNF funktioniert auf genau die gleiche Weise: Um Wärme zu erzeugen, entnimmt es sie dem Boden oder der Flüssigkeit, verarbeitet sie und leitet sie an das Heizsystem eines Privathauses, einer Werkstatt, eines Gewächshauses oder eines anderen Raums weiter.

Wie eine Wärmepumpe funktioniert

Das Kältemittel, das Ammoniak oder Freon sein kann, bewegt sich in den externen und internen Kreisläufen. In diesem Fall ist der externe Kreislauf dafür verantwortlich, Wärme aus der Atmosphäre, der Erde oder dem Wasser aufzunehmen.

Jede natürliche Umgebung hat in ihrer Zusammensetzung eine bestimmte Menge unterschiedlicher thermischer Energie. Das Kältemittel kann es auffangen und dem Recycling zuführen. Um diesen Prozess einzuleiten, ist es notwendig, dass die Temperatur des Wärmeträgers um 4-5 Grad ansteigt.

Dann wird das Kältemittel vom äußeren Kreislauf zum inneren geleitet. Hier wandelt der Verdampfer den Wärmeträger von flüssig in gasförmig um. Der Prozess erfolgt aufgrund der Tatsache, dass Freon bei niedrigem Umgebungsdruck einen niedrigen Siedepunkt hat.

Nach dem Verdampfer strömt Freon in Form eines Gases in den Kompressor, wo es zu einer Verdichtung und damit zu einer Temperaturerhöhung kommt. Als nächstes befindet sich das Gas im Kondensator. Dort teilt das Gas seine Temperatur mit der Flüssigkeit (Wärmeträger). Durch die Abkühlung kehrt das Gas in einen flüssigen Zustand zurück und ein neuer Zirkulationszyklus im System beginnt.

Der Hauptparameter, der die Produktivität des TNF bestimmt, ist der Umrechnungsfaktor. Dieser Indikator ist das Ergebnis eines bestimmten Verhältnisses der von TNF erzeugten Wärmeleistung zum Volumen des Wärmeenergieverbrauchs.

Das Funktionsprinzip des Geräts

Wer mit dem Thema wirtschaftliches Heizen in Berührung kommt, dem ist der Name „Wärmepumpe“ ein Begriff. Vor allem in Kombination mit Begriffen wie „Land-Wasser“, „Wasser-Wasser“, „Wasser-Luft“ usw. Mit dem Frenette-Gerät hat eine solche Wärmepumpe praktisch nichts gemeinsam, außer vielleicht den Namen und das Endergebnis in Form von Wärmeenergie, die letztlich zum Heizen genutzt wird.

Wärmepumpen nach dem Carnot-Prinzip erfreuen sich sowohl als kostengünstige Heizungsorganisation als auch als umweltfreundliches System großer Beliebtheit. Der Betrieb eines solchen Gerätekomplexes ist mit der Akkumulation von in natürlichen Ressourcen (Erde, Wasser, Luft) enthaltener Energie mit niedrigem Potenzial und ihrer Umwandlung in Wärmeenergie mit hohem Potenzial verbunden. Die Erfindung von Eugene Frenette ist ganz anders arrangiert und funktioniert.

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Das von E. Frenette entwickelte Wärmeerzeugungssystem ist nicht unbedingt der Klasse der Wärmepumpen zuzuordnen. Gemäß der Konstruktion und den technologischen Merkmalen handelt es sich um eine Heizung

Die Einheit nutzt bei ihrer Arbeit keine Geo- oder Solarenergiequellen. Das darin enthaltene Ölkühlmittel wird durch die Reibungskraft erhitzt, die durch rotierende Metallscheiben erzeugt wird.

Der Arbeitskörper der Pumpe ist ein mit Öl gefüllter Zylinder, in dem sich die Drehachse befindet. Dies ist eine Stahlstange, die mit parallelen Scheiben ausgestattet ist, die etwa 6 cm voneinander entfernt angeordnet sind.

Die Zentrifugalkraft drückt das erwärmte Kühlmittel in die mit dem Gerät verbundene Spule. Das erhitzte Öl tritt am oberen Anschlusspunkt aus dem Gerät aus. Das abgekühlte Kühlmittel wird von unten wieder zurückgeführt

Aussehen der Frenette Wärmepumpe

Aufwärmen des Geräts während des Betriebs

Hauptstrukturkomponenten

Die tatsächlichen Abmessungen eines der Modelle

Das Funktionsprinzip dieser Vorrichtung basiert auf der Nutzung von Wärmeenergie, die bei Reibung freigesetzt wird. Das Design basiert auf Metallflächen, die nicht nah beieinander liegen, sondern in einiger Entfernung. Der Raum zwischen ihnen ist mit Flüssigkeit gefüllt. Teile des Geräts drehen sich mit Hilfe eines Elektromotors relativ zueinander, die Flüssigkeit im Inneren des Gehäuses und in Kontakt mit den rotierenden Elementen wird erhitzt.

Die dabei entstehende Wärme kann zur Erwärmung des Kühlmittels genutzt werden. Einige Quellen empfehlen, diese Flüssigkeit direkt für das Heizsystem zu verwenden. Meistens wird ein herkömmlicher Kühler an eine hausgemachte Frenett-Pumpe angeschlossen. Als Heizflüssigkeit empfehlen Experten dringend die Verwendung von Öl und nicht von Wasser.

Während des Betriebs der Pumpe neigt dieses Kühlmittel dazu, sich sehr stark zu erhitzen. Wasser kann unter solchen Bedingungen einfach kochen. Heißer Dampf auf engstem Raum erzeugt Überdruck, der in der Regel zum Bruch von Rohren oder Gehäusen führt. Es ist viel sicherer, in einer solchen Situation Öl zu verwenden, da sein Siedepunkt viel höher ist.

Um eine Frenette-Wärmepumpe herzustellen, benötigen Sie einen Motor, einen Kühler, mehrere Rohre, eine Stahldrosselklappe, Stahlscheiben, eine Metall- oder Kunststoffstange, einen Metallzylinder und einen Mutternsatz (+)

Es besteht die Meinung, dass der Wirkungsgrad eines solchen Wärmeerzeugers 100% übersteigt und sogar 1000% betragen kann. Aus Sicht der Physik und Mathematik ist dies keine ganz richtige Aussage. Der Wirkungsgrad spiegelt die Energieverluste wider, die nicht für das Heizen, sondern für den tatsächlichen Betrieb des Geräts aufgewendet werden.Vielmehr spiegeln die phänomenalen Behauptungen über die unglaublich hohe Effizienz der Frenette-Pumpe ihre Effizienz wider, die wirklich beeindruckend ist.

Die Stromkosten für den Betrieb des Geräts sind vernachlässigbar, aber die dadurch erhaltene Wärmemenge ist sehr spürbar. Das Aufheizen des Kühlmittels auf die gleichen Temperaturen beispielsweise mit Hilfe eines Heizelements würde eine viel größere Menge an Strom erfordern, vielleicht das Zehnfache. Eine Haushaltsheizung mit einem solchen Stromverbrauch würde nicht einmal heizen.

Warum sind nicht alle Wohn- und Gewerberäume mit solchen Geräten ausgestattet? Die Gründe können unterschiedlich sein. Dennoch ist Wasser ein einfacheres und bequemeres Kühlmittel als Öl. Es erwärmt sich nicht auf so hohe Temperaturen, und es ist einfacher, die Folgen von Wasserlecks zu beseitigen als verschüttetes Öl.

Ein weiterer Grund kann sein, dass zum Zeitpunkt der Erfindung der Frenette-Pumpe bereits ein Zentralheizungssystem existierte und erfolgreich funktionierte. Seine Demontage zum Ersatz durch Wärmegeneratoren wäre zu teuer und würde viele Unannehmlichkeiten mit sich bringen, sodass niemand diese Option auch nur ernsthaft in Betracht gezogen hat. Wie sagt man so schön, das Bessere ist des Guten Feind.

Herstellung einer geothermischen Anlage

Es ist durchaus möglich, eine geothermische Anlage mit eigenen Händen zu erstellen. Gleichzeitig wird die Wärmeenergie der Erde zur Beheizung der Wohnung genutzt. Natürlich ist dies ein mühsamer Prozess, aber die Vorteile sind erheblich.

Berechnung der Kreislauf- und Pumpenwärmetauscher

Die Schaltungsfläche für HP wird mit 30 m² pro Kilowatt berechnet. Für eine Wohnfläche von 100 m² werden ca. 8 Kilowatt/Stunde Energie benötigt. Die Fläche der Rennstrecke wird also 240 m² betragen.

Der Wärmetauscher kann aus einem Kupferrohr hergestellt werden. Die Temperatur am Eintritt beträgt 60 Grad, am Austritt 30 Grad, die thermische Leistung 8 Kilowatt/Stunde. Die Wärmetauscherfläche sollte 1,1 m² betragen. Kupferrohr mit einem Durchmesser von 10 Millimetern, ein Sicherheitsfaktor von 1,2.

Umfang in Metern: l \u003d 10 × 3,14 / 1000 \u003d 0,0314 m.

Anzahl der Kupferrohre in Metern: L = 1,1 × 1,2 / 0,0314 = 42 m.

Notwendige Ausrüstung und Materialien

Der Erfolg bei der Herstellung von Wärmepumpen hängt in vielerlei Hinsicht von der Vorbereitung und dem Wissen des Auftragnehmers selbst sowie von der Verfügbarkeit und Qualität von allem ab, was für die Installation einer Wärmepumpe erforderlich ist.

Bevor Sie mit der Arbeit beginnen, müssen Sie Ausrüstung und Materialien kaufen:

• Kompressor;
• Kondensator;
• Regler;
• Beschläge aus Polyethylen für die Montage von Kollektoren;
• Rohr zum Erdkreis;
• Umwälzpumpen;
• Wasserschlauch oder HDPE-Rohr;
• Manometer, Thermometer;
• Kupferrohr mit einem Durchmesser von 10 Millimetern;
• Isolierung für Rohrleitungen;
• Dichtsatz.

So montieren Sie den Wärmetauscher

Der Wärmetauscherblock besteht aus zwei Komponenten. Der Verdampfer muss nach dem „Rohr-in-Rohr“-Prinzip montiert werden. Das innere Kupferrohr ist mit Freon oder einer anderen schnell siedenden Flüssigkeit gefüllt. Draußen zirkuliert Wasser aus dem Brunnen.

Vor der Montage des Kondensators muss das Kupferrohr in Form einer Spirale gewickelt und in ein Metallfass mit einem Fassungsvermögen von mindestens 0,2 m³ gelegt werden. Das Kupferrohr ist mit Freon gefüllt und das Wasserfass ist an das Heizsystem des Hauses angeschlossen.

Anordnung der Bodenkontur

Um die erforderliche Fläche für die Bodenkontur vorzubereiten, müssen umfangreiche Erdarbeiten durchgeführt werden, die maschinell ausgeführt werden sollen.

Sie können 2 Methoden verwenden:

eines.Bei der ersten Methode muss die oberste Erdschicht bis zu einer Tiefe unterhalb ihres Gefrierpunkts entfernt werden. Am Boden der entstandenen Grube lag eine freie Schlange Teil des Außenrohres Verdampfer und rekultivieren den Boden.

2. Bei der zweiten Methode müssen Sie zuerst einen Graben über dem gesamten geplanten Gebiet ausheben. Darin wird ein Rohr platziert.

Dann müssen Sie die Dichtheit aller Verbindungen überprüfen und das Rohr mit Wasser füllen. Wenn keine Lecks vorhanden sind, können Sie die Struktur mit Erde füllen.

Tanken und erster Start

Nach Abschluss der Installation muss das System mit Kältemittel gefüllt werden. Diese Arbeit wird am besten einem Spezialisten anvertraut, da spezielle Geräte verwendet werden, um den internen Kreislauf mit Freon zu füllen. Beim Befüllen müssen Druck und Temperatur gemessen werden Kompressoreinlass und -auslass.

Wie kann man ein solches Gerät selbst herstellen?

Am praktischsten zum Heizen von Häusern ist das Frenette-Wärmepumpenmodell, dem ein Ventilator und ein Innenzylinder fehlen. Stattdessen werden viele Metallscheiben verwendet, die sich im Inneren des Instruments drehen. Die Rolle des Kühlmittels übernimmt das Öl, das in den Kühler eintritt, abkühlt und dann in das System zurückkehrt. Die Bedienung eines solchen Gerätes wird im Video überzeugend demonstriert:

Für diejenigen, die Englisch sprechen, kann dieses Video nützlich sein:

Es ist nicht schwierig, eine Wärmepumpe nach dem Prinzip von Eugene Frenette zu Hause herzustellen. Dazu benötigen Sie:

• Metallzylinder;
• Stahlscheiben;
• Nüsse;
• Stahlstange;
• ein kleiner Elektromotor;
• Rohre;
• Kühler.

Der Durchmesser der Stahlscheiben sollte etwas kleiner sein als der Durchmesser des Zylinders, damit zwischen den Gehäusewänden und dem rotierenden Teil ein kleiner Spalt bleibt. Die Anzahl der Scheiben und Muttern hängt von den Abmessungen der Struktur ab.Die Scheiben werden nacheinander auf eine Stahlstange aufgereiht und durch Muttern getrennt. Üblicherweise werden Muttern verwendet, deren Höhe 6 mm beträgt. Der Zylinder sollte bis oben mit Scheiben gefüllt sein. Der Stahlstab ist über seine gesamte Länge mit einem Außengewinde versehen. Im Körper sind zwei Löcher für das Kühlmittel gemacht. Durch das obere Loch fließt das erhitzte Öl in den Kühler und von unten kehrt es zur weiteren Erwärmung in das System zurück.

Als Kühlmittel empfehlen die Entwickler des Geräts die Verwendung von flüssigem Öl und nicht von Wasser, da der Siedepunkt eines solchen Öls um ein Vielfaches höher ist. Wenn sich das Wasser schnell erhitzt, kann es zu Dampf werden und das System überdrucken, was zu strukturellen Schäden führen kann.

Dies ist ein ungefähres Diagramm des Frenette-Wärmepumpendesigns, das mit Hilfe improvisierter Mittel und verfügbarer Materialien nicht schwer zu implementieren ist.

Um eine Gewindestange zu montieren, benötigen Sie auch ein Lager. Was den Elektromotor betrifft, so reicht jedes Modell, das eine ausreichende Drehzahl liefert, beispielsweise aus einem funktionierenden Motor eines alten Lüfters.

Der Montageprozess des Geräts ist wie folgt:

1. Im Körper sind zwei Löcher zum Heizen von Rohren angebracht.
2. In der Mitte des Körpers ist eine Gewindestange installiert.
3. Auf das Gewinde wird eine Mutter aufgeschraubt, eine Scheibe aufgesetzt, die nächste Mutter aufgeschraubt usw.
4. Das Montieren von Platten wird fortgesetzt, bis das Gehäuse gefüllt ist.
5. Flüssiges Öl wird in das System gegossen, beispielsweise Baumwollsamen.
6. Das Gehäuse ist geschlossen und die Stange fixiert.
7. Die Rohre des Heizkörpers werden zu den Löchern gebracht.
8. An der zentralen Stange ist ein Elektromotor befestigt, der für die Drehung sorgt.
9. Verbinden Sie das Gerät mit dem Netzwerk und überprüfen Sie seinen Betrieb.

Um die Leistung dieses Wärmepumpentyps zu verbessern und seine Verwendung bequemer und wirtschaftlicher zu machen, wird empfohlen, eine automatische Ein-Aus-Anlage für den Motor zu verwenden. Ein solches System wird mit einem Temperatursensor gesteuert, der direkt am Gerätekörper angebracht ist.

Fazit

Das Heizen mit einer Wärmepumpe ist natürlich der Traum vieler Hausbesitzer. Leider sind die Kosten für Installationen zu hoch, und nur wenige kommen mit der eigenen Produktion zurecht. Und dann reicht der Strom oft nur für die Warmwasserversorgung, wir reden nicht über Heizung. Wenn alles so einfach wäre, dann hätten wir in jedem Haus eine selbstgebaute Wärmepumpe, die aber vorerst für einen breiten Nutzerkreis unzugänglich bleibt.

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