自備式Frenette熱泵裝置（摩擦加熱器）

使用設備的建議

值得注意的是，使用水作為冷卻劑的 Eugene Frenette 泵的變體仍然存在。但通常這些都是用於專業企業的大型工業模型。此類設備的操作在特殊設備的幫助下受到嚴格控制。在家中提供這樣的安全級別幾乎是不可能的。

最受歡迎的弗雷內特泵版本使用水而不是油作為冷卻劑，是由哈巴羅夫斯克的科學家開發的一種設備：納茲羅娃·納塔利婭·伊万諾夫娜、列昂諾夫·米哈伊爾·帕夫洛維奇和西爾格·亞歷山大·瓦西里耶維奇。在這種蘑菇狀的結構中，水被故意煮沸並轉化為蒸汽。

然後，蒸汽的無功功率用於將傳熱流體通過泵通道的運動速度提高到每分鐘 135 米。因此，用於移動冷卻劑的能源成本最低，並且以熱能形式返回的能量非常高。但這樣的裝置必須非常耐用，並且必須不斷監控其運行以避免發生事故。

如果在 Frenette 泵的幫助下應該組織一個大房間或整個房子的供暖怎麼辦？水是一種傳統的冷卻劑，大多數加熱系統都是專門為它設計的。是的，用正確的液體油填充整個加熱系統可能是一項昂貴的業務。

這個問題很簡單的解決了。有必要額外建造一個傳統的熱交換器，其中加熱的油將加熱通過加熱系統循環的水。在這種情況下會損失一些熱量，但整體效果仍然非常明顯。

一個有趣的想法是將 Frenett 泵與地板采暖系統結合使用。同時，冷卻劑可以通過鋪設在混凝土砂漿中的窄塑料管。這種加熱系統的功能與傳統的水加熱地​​板相同。當然，這種類型的項目只能在私人住宅中實施，因為高層公寓樓只允許電地暖。

使用這種設備的一種實用且方便的方法是加熱一個小房間：車庫、穀倉、車間等。 Frenett 泵可以讓您有效快速地解決此類場所的自主供暖問題。與由此產生的熱效應相比，其運行的電力成本很小，而且用最簡單的材料建造這樣的裝置並不困難。

工廠所有者的 5 大好處

帶有熱泵的供暖系統的優點包括：

1. 經濟效率。以 1 kW 的電能為代價，您可以獲得 3-4 kW 的熱量。這些是平均指標，因為。熱轉換係數取決於設備類型和設計特點。
2. 環境安全。在熱力裝置運行期間，燃燒產物或其他潛在危險物質不會進入環境。該設備是臭氧安全的。它的使用可以讓您在不損害環境的情況下獲得熱量。
3. 應用的多樣性。在安裝由傳統能源驅動的供暖系統時，房主變得依賴壟斷者。太陽能電池板和風力渦輪機並不總是具有成本效益。但是熱泵可以安裝在任何地方。最重要的是選擇正確的系統類型。
4. 多功能性。在寒冷的季節，這些裝置可以為房子供暖，而在夏季炎熱的時候，它們可以在空調模式下工作。該設備用於熱水系統，連接到地暖的輪廓。
5. 操作安全。熱泵不需要燃料，運行過程中不排放有毒物質，設備單元最高溫度不超過90度。這些加熱系統並不比冰箱更危險。

沒有理想的設備。熱泵可靠、耐用且安全，但其成本直接取決於功率。

為 80 平方米的房屋提供全面的供暖和熱水供應的優質設備。將花費大約 8000-10000 歐元。自製產品是低功耗的，它們可以用來加熱個人房間或雜物間。

安裝效率取決於房屋的熱損失。僅將設備安裝在提供高絕緣水平且熱損失指標不高於 100 W / m2 的建築物中才有意義。

熱泵可以使用 30 年或更長時間。它們的使用對於熱水供應以及包括地板采暖在內的聯合供暖系統尤其有利。

設備可靠，很少發生故障

如果是自製的，那麼選擇高質量的壓縮機很重要，最重要的是 - 從經過驗證的品牌的冰箱或空調中選擇

設備的工作原理

凡是接觸到采暖性價比問題的人，“熱泵”這個名字是家喻戶曉的。尤其是與“陸地-水”、“水-水”或“空氣-水”等術語結合使用。

這種熱泵與 Frenette 設備幾乎沒有任何共同之處。除了名稱和最終結果以熱能的形式外，它最終用於加熱。

根據卡諾原理運行的熱泵作為一種具有成本效益的組織供暖方式和環保系統都非常受歡迎。

如此復雜的設備的運行與自然資源（地球、水、空氣）中所含低勢能的積累以及將其轉化為具有高潛力的熱能有關。

Eugene Frenette 的發明以完全不同的方式排列和運作。

該裝置的工作原理是利用摩擦過程中釋放的熱能。該設計基於彼此不靠近但有一定距離的金屬表面。它們之間的空間充滿了液體。

該裝置的部件在電動機的幫助下相對於彼此旋轉，外殼內並與旋轉元件接觸的液體被加熱。

產生的熱量可用於加熱冷卻劑。一些消息來源建議將這種流體直接用於加熱系統。大多數情況下，傳統的散熱器連接到自製的 Frenett 泵上。

專家強烈建議使用油而不是水作為加熱系統的冷卻劑。

在泵的運行過程中，這種液體會變得非常強烈。在這種情況下，水可以簡單地沸騰。密閉空間中的熱蒸汽會產生過壓，這通常會導致管道或套管破裂。在這種情況下使用油要安全得多，因為它的沸點要高得多。

要製造 Frenette 熱泵，您需要一台發動機、一個散熱器、幾根管道、一個鋼製蝶閥、鋼製圓盤、 金屬或塑料 桿、金屬氣缸和螺母組 (+)

有一種觀點認為，這種熱發生器的效率超過100%，甚至可以達到1000%。從物理和數學的角度來看，這並不是一個完全正確的說法。

效率反映的能量損失不是用在加熱上，而是用在設備的實際操作上。相反，關於 Frenette 泵令人難以置信的高效率的驚人聲明反映了它的效率，這確實令人印象深刻。設備運行的電力成本可以忽略不計，但由此產生的熱量非常明顯。

例如，使用用於加熱的加熱元件將冷卻劑加熱到相同的溫度將需要更多的電量，可能是十倍以上。如此耗電的家用取暖器甚至不會加熱。

為什麼不是所有的住宅和工業場所都配備了這種設備？原因可能不同。

首先，水是比油更簡單、更方便的冷卻劑。它不會加熱到這麼高的溫度，而且清理漏水的後果比清理溢出的油更容易。

其次，當 Frenette 泵被發明時，集中供暖系統已經存在並成功運行。將其拆解換成熱發生器，成本太高，帶來很多不便，所以甚至沒有人認真考慮過這個方案。正如他們所說，最好的人是好的敵人。

熱泵內部

古典 熱泵由 幾個組件：

• 轉子；
• 軸；
• 葉片風扇；
• 定子。

一對氣缸 - 一個轉子和一個定子 - 決定了 TNF 的運行。從內部看，定子是一個大而空的圓柱體，轉子是安裝在定子中的體積較小的圓柱體。油（冷卻劑）注入定子，在轉子的作用下被加熱。轉子本身由安裝有葉片風扇的軸提供動力。後者將熱空氣吹入房間，從而執行加熱功能。

熱泵內部

這就是第一台熱泵的工作原理。以後，他的工作得到了改進。在更現代的型號中，不再需要轉子 - 它被鋼盤取代。此外，不需要葉片風扇。

確保熱泵效率高的因素：

• 冷卻劑處於封閉系統中；
• 無需熱交換器；
• 加熱功率大；
• TNF的主要部分呈錐形，有利於真空區的出現和溫度的升高。

安裝優勢

Frenetta熱泵可以連接到地暖系統

Frenetta 熱泵與其他此類設備相比非常受歡迎。該裝置廣泛用於供暖系統。

此外，該泵可以連接到現代地板采暖系統。

熱泵的廣泛使用可以解釋為它與其他裝置相比具有許多優點。

這些包括：

• 高生產率；
• 盈利能力；
• 能夠在自動模式下運行；
• 泵的多功能性；
• 為特定需求輕鬆定制；
• 緊湊的尺寸；
• 靜音操作等等。

對泵的設計進行新的修改導致其技術特性的改進。

Frenett熱泵廣泛應用於各個領域。大多數情況下，它們安裝在鄉間別墅中。該裝置的一個重要優點是可以手工組裝。

家庭取暖用熱泵，工作原理

熱泵、冰箱和空調的運行基於卡諾循環。用於加熱的熱泵將熱量從溫度較低的區域傳遞到消費者，該參數的值應該較高。在這種情況下，它是從外面拿來的，在那裡積累，經過一些改造後進入房子。提高通過加熱系統管道的冷卻劑溫度的是自然熱量，而不是傳統燃料燃燒過程中釋放的能量。

事實上，泵的工作原理要復雜得多。因此，這類設備經常被比作製冷機組，只是反向工作。但是，儘管工程解決方案和設備主要部件的用途存在很大差異，但總體操作順序是相同的。 從傳統的供暖系統 組裝在熱泵上的電路在電路數量和工作細節上有所不同。

外部電路安裝在私人住宅外。當表面被陽光或其他原因加熱時，它被放置在熱量積聚的地方。例如，可以從空氣、土壤、水中獲取能量。即使從井中，如果房子在岩石土壤上或管道安裝有限制。因此，儘管加熱是根據相同類型的方案組織的，但熱泵有幾種修改。

泵的工作原理

內部電路（不要與房子裡的暖氣混淆）在地理位置上位於單元本身。由於環境原因，在外部循環的冷卻冷卻劑部分升高了其溫度。通過蒸發器，它將提取的能量傳遞給充滿內部迴路的製冷劑。後者，由於其特殊的性質，沸騰並變成氣態。低壓和高於 -5°C 的溫度就足夠了。也就是說，液體介質變成了氣體。

進一步 - 壓縮機，壓力被人為增加，因此製冷劑被加熱。正是在這個作為第二個熱交換器的結構元件中，熱能被傳遞給液體（水或防凍劑)，通過房屋供暖系統的回水線。一個相當原始、高效和合理的加熱方案。

熱泵需要電力才能運行。但它仍然比僅使用電加熱器更有利可圖。因為電鍋爐或電加熱器消耗的電量與產生熱量的電量完全相同。例如，如果加熱器的功率為 2 kW，那麼它花費 2 kW 每小時並產生 2 kW 熱。熱泵產生的熱量是消耗電力的 3-7 倍。例如，5.5 kWh 用於運行壓縮機和泵，並獲得 17 kWh 的熱量。正是這種高效率是熱泵的主要優點。

需要補充的是，鹽溶液或乙二醇在外部迴路中循環，而氟利昂通常在內部迴路中循環。這種加熱方案的組成包括許多附加裝置。主要的是減壓閥和過冷器。

自己動手 Frenetta 熱泵組裝過程：圖紙

首先，在加熱管的外殼上開兩個孔，專門用於加熱管。螺紋桿安裝在主體的中心。將螺母擰到這個螺紋上，放上圓盤，然後擰下一個螺母，依此類推。如此繼續安裝圓盤，直到完全裝滿閥體。

然後將油倒入系統中，例如棉籽。外殼關閉並固定在桿上。將散熱器管帶到製作的孔中。電動機連接到中心桿，它保證旋轉。設備可以連接到網絡並可以檢查其操作。

Frenette 泵設計選項

Eugene Frenette 不僅發明了以他命名的設備，而且還對其進行了多次改進，發明了新的、更高效的設備版本。在發明者於 1977 年獲得專利的第一台泵中，只使用了兩個氣缸：一個外部氣缸和一個內部氣缸。中空外筒直徑較大，處於靜止狀態。在這種情況下，內筒的直徑略小於外筒的空腔尺寸。

這是 Frenette 熱泵的第一個版本的示意圖。轉軸水平放置，冷卻液放置在兩個工作缸之間的狹窄空間內

發明人將液態油倒入兩個氣缸壁之間的狹窄空間中。當然，包含這種傳熱流體的結構部分被仔細密封以防止漏油。

內筒與電機軸的連接方式是確保其相對於靜止的大筒快速旋轉。帶有葉輪的風扇被放置在結構的另一端。在操作過程中，油被加熱並將熱量傳遞到設備周圍的空氣中。風扇可以將熱空氣快速分佈到整個房間。

由於這個設計熱度很高，為了方便和安全使用，這個設計被隱藏在一個保護殼中。當然，在外殼上打了孔以供空氣流通。該設計的一個有用的補充是恆溫器，通過它可以在一定程度上自動化 Frenett 泵的操作。

這種熱泵模型中的中心軸是垂直放置的。發動機在底部，然後安裝嵌套氣缸，風扇在頂部。後來，出現了具有水平中軸的模型。

帶有水平定向旋轉軸的 Frenette 熱泵模型與內部加熱油循環的加熱散熱器一起使用。

正是這種設備最初不是與風扇結合使用，而是與加熱散熱器結合使用。電機側放，轉子軸穿過轉鼓而出。設備內 這種風扇 失踪。來自泵的冷卻液通過管道流向散熱器。以同樣的方式，加熱的油可以被轉移到另一個熱交換器或直接進入加熱管。

後來，frenet熱泵的設計發生了重大變化。轉子軸仍保持水平位置，但內部由兩個轉鼓和放置在它們之間的葉輪組成。這裡再次使用液態油作為熱載體。

在這個版本的 Frenette 熱泵中，兩個圓柱體並排旋轉，它們由一個特別設計的葉輪隔開，葉輪由非常耐用的金屬製成。

當這種設計旋轉時，油會額外加熱，因為它通過葉輪上的特殊孔，然後滲透到一個狹窄的空腔中。 泵殼壁之間 及其轉子。因此，Frenett 泵的效率得到了顯著提高。

Frenett 熱泵的葉輪邊緣開有小孔。冷卻劑快速有效地加熱，通過它們

但值得注意的是，這種類型的泵不太適合家庭製造。首先，您需要找到可靠的圖紙或自行計算設計，而且只有經驗豐富的工程師才能做到這一點。然後你需要找到一個帶有合適尺寸孔的特殊葉輪。熱泵的這個元件在負載增加的情況下運行，因此它必須由非常耐用的材料製成。

熱泵的工作原理

其核心，TNF的工作技術類似於冰箱的工作原理。為了降低溫度，製冷設備從腔室中吸收熱量並在散熱器的幫助下將其釋放到室外。 HNF 以完全相同的方式工作：為了產生熱量，它從土壤或液體中獲取熱量，對其進行處理並將其轉移到私人住宅、車間、溫室或任何其他房間的供暖系統。

熱泵的工作原理

可以是氨或氟利昂的製冷劑在外部和內部迴路內移動。在這種情況下，外部電路負責從大氣、土壤或水中接收熱量。

每個自然環境在其組成中都有一定數量的不同熱能。製冷劑能夠收集它並將其送去回收。要啟動此過程，熱載體的溫度必須升高 4-5 度。

然後，從外部迴路，製冷劑被引導到內部迴路。在這裡，蒸發器將熱載體從液體轉化為氣體。該過程的發生是由於低環境壓力下的氟利昂沸點低。

在蒸發器之後，氣體形式的氟利昂衝入壓縮機，在那裡發生壓縮，結果導致溫度升高。接下來，氣體進入冷凝器。在那裡，氣體與液體（熱載體）共享溫度。由於冷卻，氣體恢復為液態，系統中開始新的循環循環。

決定 TNF 生產力的主要參數是轉換因子。該指標是TNF產生的熱功率與熱能消耗量的一定比例的結果。

設備的工作原理

凡是接觸到采暖性價比問題的人，“熱泵”這個名字是家喻戶曉的。尤其是與“陸-水”、“水-水”、“水-空氣”等術語結合使用。這種熱泵與 Frenette 裝置幾乎沒有任何共同之處，除了名稱和最終以熱能形式出現的結果，它最終用於加熱。

根據卡諾原理運行的熱泵作為一種具有成本效益的組織供暖方式和環保系統都非常受歡迎。如此復雜的設備的運行與自然資源（地球、水、空氣）中所含低勢能的積累以及將其轉化為具有高潛力的熱能有關。 Eugene Frenette 的發明以完全不同的方式排列和運作。

圖片庫
照片來自
E. Frenett 開發的熱生成系統不能無條件地歸於熱泵類。根據設計和技術特點，這是一個加熱器

該單位在其工作中不使用地質或太陽能資源。它內部的油冷卻劑被旋轉金屬盤產生的摩擦力加熱。

泵的工作體是一個充油的氣缸，旋轉軸位於其中。這是一根鋼棒，配有相距約 6 厘米的平行圓盤。

離心力將加熱的冷卻劑推入連接到設備的線圈中。加熱的油在頂部連接點流出儀器。冷卻後的冷卻液從下方返回

Frenette熱泵外觀

在操作期間預熱設備

主要結構件

其中一個模型的實際尺寸

該裝置的工作原理是利用摩擦過程中釋放的熱能。該設計基於彼此不靠近但有一定距離的金屬表面。它們之間的空間充滿了液體。該裝置的部件在電動機的幫助下相對於彼此旋轉，外殼內並與旋轉元件接觸的液體被加熱。

產生的熱量可用於加熱冷卻劑。一些消息來源建議將這種流體直接用於加熱系統。大多數情況下，傳統的散熱器連接到自製的 Frenett 泵上。作為加熱流體，專家強烈建議使用油而不是水。

在泵運行期間，這種冷卻劑會變得非常強烈。在這種情況下，水可以簡單地沸騰。密閉空間中的熱蒸汽會產生過壓，這通常會導致管道或套管破裂。在這種情況下使用油要安全得多，因為它的沸點要高得多。

要製作 Frenette 熱泵，您需要一個發動機、一個散熱器、幾根管道、一個鋼製蝶閥、鋼製圓盤、一根金屬或塑料桿、一個金屬氣缸和一個螺母套件 (+)

有一種觀點認為，這種熱發生器的效率超過100%，甚至可以達到1000%。從物理和數學的角度來看，這並不是一個完全正確的說法。效率反映的能量損失不是用在加熱上，而是用在設備的實際操作上。相反，關於 Frenette 泵令人難以置信的高效率的驚人聲明反映了它的效率，這確實令人印象深刻。

設備運行的電力成本可以忽略不計，但由此產生的熱量非常明顯。例如，在加熱元件的幫助下將冷卻劑加熱到相同的溫度將需要更多的電量，可能是十倍以上。如此耗電的家用取暖器甚至不會加熱。

為什麼不是所有的住宅和工業場所都配備了這種設備？原因可能不同。儘管如此，水還是比油更簡單、更方便的冷卻劑。它不會加熱到這麼高的溫度，而且清理漏水的後果比清理溢出的油更容易。

另一個原因可能是，當 Frenette 泵被發明時，集中供暖系統已經存在並成功運行。將其拆解換成熱發生器，成本太高，帶來很多不便，所以甚至沒有人認真考慮過這個方案。正如他們所說，最好的人是好的敵人。

地熱裝置的生產

用自己的雙手製作地熱裝置是很有可能的。同時，地球的熱能被用來為住宅供暖。當然，這是一個費力的過程，但好處是顯著的。

迴路和泵熱交換器的計算

HP 的電路面積按每千瓦 30 平方米計算。對於 100 平方米的居住空間，大約需要 8 千瓦/小時的能源。所以電路的面積將是 240 平方米。

熱交換器可由銅管製成。入口溫度60度，出口30度，熱功率8千瓦/小時。熱交換面積應為1.1平方米。銅管直徑10毫米，安全係數1.2。

周長以米為單位：l \u003d 10 × 3.14 / 1000 \u003d 0.0314 m。

銅管數量（米）：L = 1.1 × 1.2 / 0.0314 = 42 m。

必要的設備和材料

在許多方面，熱泵製造的成功取決於承包商自己的準備程度和知識，以及安裝熱泵所需的一切的可用性和質量。

在開始工作之前，您需要購買設備和材料：

• 壓縮機;
• 電容器；
• 控制器;
• 用於集熱器組裝的聚乙烯配件；
• 管道接地電路；
• 循環泵；
• 水管或 HDPE 管；
• 壓力計、溫度計；
• 直徑10毫米的銅管；
• 管道絕緣；
• 密封套件。

如何組裝熱交換器

熱交換塊由兩個組件組成。蒸發器必須按照“管中管”原則組裝。內銅管內充滿氟利昂或其他快速沸騰的液體。在外面循環來自井的水。

在組裝冷凝器之前，需要將銅管纏繞成螺旋狀，放入容量至少為 0.2 m³ 的金屬桶中。銅管內裝滿氟利昂，水桶與房屋供暖系統相連。

土壤等高線的排列

為了為土壤輪廓準備必要的區域，需要進行大量的土方工程，而這需要機械地進行。

您可以使用 2 種方法：

1. 在第一種方法中，需要將表層土壤去除到其冰點以下的深度。在產生的坑的底部躺著一條自由的蛇 外管的一部分 蒸發器和重新耕種土壤。

2. 第二種方法，首先要在整個規劃區域上挖一條溝。裡面放了一根管子。

然後您需要檢查所有連接的密封性並用水填充管道。如果沒有洩漏，您可以用泥土填充結構。

加油和首次啟動

安裝完成後，系統必須充滿製冷劑。這項工作最好委託給專家，因為使用特殊裝置將氟利昂填充到內部電路中。灌裝時，必須測量壓力和溫度 壓縮機入口和出口.

如何自己製作這樣的設備？

為家庭供暖最實用的是 Frenette 熱泵型號，它沒有風扇和內筒。相反，使用了許多在儀器內部旋轉的金屬圓盤。冷卻液的作用是由進入散熱器的油液進行冷卻，然後返回系統。視頻中令人信服地演示了這種設備的操作：

對於懂英語的人，這個視頻可能有用：

在家裡按照Eugene Frenette的原理做一個熱泵並不難。為此，您將需要：

• 金屬圓筒；
• 鋼盤；
• 堅果；
• 鋼棒;
• 小型電動機；
• 管道；
• 散熱器。

鋼盤的直徑應略小於圓柱體的直徑，使外殼壁與轉動部分之間有一個小的間隙。圓盤和螺母的數量取決於結構的尺寸。圓盤依次串在一根鋼棒上，用螺母將它們分開。通常使用螺母，其高度為 6 毫米。氣缸應裝滿圓盤至頂部。外螺紋沿鋼棒的整個長度施加到鋼棒上。機身上有兩個孔用於冷卻液。加熱後的油通過上孔流入散熱器，從底部返回系統進一步加熱。

作為冷卻劑，該設備的開發人員建議使用液體油，而不是水，因為這種油的沸點要高幾倍。如果水迅速升溫，它會變成蒸汽並使系統超壓，從而導致結構損壞。

這是 Frenett 熱泵設計的近似圖，使用臨時方法和可用材料並不難實現。

要安裝螺紋桿，您還需要一個軸承。至於電動機，任何提供足夠轉數的型號都可以，例如，舊風扇的工作電動機。

該裝置的組裝過程如下：

1. 機身上有兩個孔用於加熱管。
2. 螺紋桿安裝在主體的中心。
3. 將螺母擰到螺紋上，放置圓盤，擰上下一個螺母，等等。
4. 繼續安裝磁盤，直到裝滿外殼。
5. 將液體油倒入系統中，例如棉籽。
6. 關閉外殼並固定桿。
7. 加熱散熱器的管道被帶到孔中。
8. 電動機連接到中心桿，提供旋轉。
9. 將設備連接到網絡並檢查其操作。

為了提高此類熱泵的性能，使其使用更加方便和經濟，建議對發動機使用自動開關係統。這種系統使用直接安裝在設備主體上的溫度傳感器進行控制。

結論

當然，用熱泵為家供暖是許多房主的夢想。不幸的是，安裝成本太高，只有少數人能應付自己的生產。然後通常只有足夠的電力供應熱水，我們不是在談論加熱。如果一切都如此簡單，那麼我們將在每個房子裡都有一個自製的熱泵，但現在仍然無法為廣大用戶使用。

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