جهاز مستقل لمضخة الحرارة Frenett (سخان الاحتكاك)

من خلال تقليل تكلفة تدفئة منازلهم ، تمكن العديد من أصحاب المنازل من صنع مضخة حرارة Frenett بأيديهم. بعض المتحمسين ، بالإضافة إلى المبدعين المتفائلين للإعلانات التجارية ، يؤكدون أنه بمساعدة نموذج محسّن لهذه الوحدة ، من الممكن تحقيق كفاءة 700 ، أو حتى 1000 ٪. يتذكر المشككون المبادئ الأساسية لقوانين الديناميكا الحرارية والشك. ومع ذلك ، فإن اختراع Frenett ، الحاصل على براءة اختراع منذ ما يقرب من أربعة عقود وتجديده بشكل متكرر ، يعمل بنجاح كأجهزة مرتجلة ونماذج صناعية صلبة.

مبدأ التشغيل وتصميم الجهاز

يعرف أي تلميذ جيدًا أن الاحتكاك الشديد يؤدي إلى تسخين الأسطح أو الوسائط. ابتكر يوجين فرينيت جهاز تدفئة بسيطًا بشكل مدهش يستخدم هذه الظاهرة الفيزيائية. استخدم المخترع أسطوانتين بأحجام مختلفة. تم وضع اسطوانة أصغر في اسطوانة مجوفة بقطر أكبر. بين السطح الخارجي للجدار الأول والجدار الداخلي للأسطوانة الثانية ، تم صب الزيت. تم توصيل الاسطوانة الصغيرة على جانب واحد بمحرك كهربائي ، ومن ناحية أخرى تم إرفاق دافع المروحة به.

هذا رسم تخطيطي لمضخة حرارية ، حصل على براءة اختراع من قبل يوجين فرينت في عام 1977. في وقت لاحق ، تم إعادة صياغة النموذج وتحسينه بشكل متكرر.

مع الدوران المكثف للأسطوانة الداخلية ، تم تسخين الزيت الذي تم سكبه في الجهاز إلى درجات حرارة عالية بما فيه الكفاية. سمحت مروحة المروحة بتوزيع الحرارة بسرعة في مساحة الغرفة. لسهولة الاستخدام ، تم وضع أسطوانات العمل في مبيت مع فتحات للهواء. كان من الممكن تحسين تشغيل الجهاز باستخدام منظم الحرارة.

على الرغم من الاسم المماثل ، فإن جهاز Frenett ونظائره لا علاقة له بمضخة حرارية ، حيث يتم تحويل الطاقة ذات الإمكانات المنخفضة للبيئة (الماء والأرض والهواء) إلى طاقة حرارية ذات إمكانات عالية بناءً على مبدأ كارن العكسي. ما يوحدهما هو حقيقة أن كلا النظامين يستخدمان بنجاح لتدفئة المنازل.

الاختلافات في موضوع Fresnett

قام كل من المخترع وأتباعه على مر السنين بتحسين مضخة فريسنت الحرارية. نموذج مثير للاهتمام يتم فيه وضع الأسطوانة أفقيًا ، وفي وسط النظام يوجد عمود ، يقع جزء منه في الخارج. يجب أن يتم هذا التصميم بعناية فائقة لمنع تسرب السوائل عند تقاطع السكن مع العمود.

في هذا النموذج من مضخة الحرارة Frenett ، يتم سحب العمود المتحرك للخارج ويتم نقل محور الدوران من الوضع الرأسي إلى الأفقي

في هذه الحالة ، لا توجد مروحة ، ويدخل المبرد من المضخة الحرارية إلى المبادل الحراري ، والذي يمكن لعب دوره بواسطة مشعاع تدفئة تقليدي أو حتى نظام تدفئة مركزي في المنزل.

في هذا النموذج من مضخة Frenett ، يتم استخدام اثنين من البراميل في وقت واحد ، ويتحرك المبرد في نظام مغلق من خلال المبادل الحراري أو المبرد

في وقت لاحق ، تم تطوير مشروع مضخة حرارة Frenett ، حيث تم استخدام طبلين لتسخين المبرد. تم استكمال النظام بواسطة المكره. تحت تأثير قوى الطرد المركزي ، تم طرد الزيت الساخن من فتحات هذه المكره. ونتيجة لذلك ، سقط السائل في فجوة صغيرة بين الدوار وجهاز الجهاز ، مما جعل من الممكن استخدام مثل هذه المضخة بكفاءة عالية جدًا.

يؤدي استخدام المكره عالي القوة في مضخة الحرارة Frenett إلى تحسين أداء الجهاز. يخرج المبرد من خلال فتحات ضيقة تقع على الحواف

يمكن اعتبار النسخة الأكثر أصالة نسخة من علماء خاباروفسك نازيروفا ناتاليا إيفانوفنا وسيارج ألكسندر فاسيليفيتش وليونوف ميخائيل بافلوفيتش. الجزء العامل من هذا الجهاز يشبه الفطر. كمائع العمل ، يتم استخدام الماء ، الذي يصل إلى درجة الغليان ويتحول إلى بخار ساخن جدًا. تحت تأثير القوة التفاعلية للبخار ، يتحرك الماء عبر قنوات الجهاز بسرعة 135 م / دقيقة ، مما يسمح لك بالاستغناء عن مصدر طاقة خارجي.

مخطط تقريبي لوحدة توليد عالمية تم تطويرها في خاباروفسك: 1 - السعة ؛ 2 - أنبوب مدخل ؛ 3 - أنبوب المخرج ؛ 4 - سخان المياه ؛ 5 - رمح تحمل

ملحوظة! لا تحاول تكرار تجربة العلماء من خاباروفسك وإنشاء مثل هذا المولد العالمي للاستخدام المنزلي. تم تصميم هذا التصميم حصرا للاستخدام الصناعي.

بعد فهم مبادئ جهاز مضخة Frenett ، يمكن لأي مخترع إجراء تعديلاته الخاصة على تصميمه من أجل تحسين تشغيل الجهاز أو تبسيط تركيبه.

كيف تصنع مثل هذا الجهاز بنفسك؟

الأكثر عملية لتدفئة المنازل هو نموذج مضخة الحرارة Frenett ، حيث لا توجد مروحة وأسطوانة داخلية. بدلاً من ذلك ، يتم استخدام العديد من الأقراص المعدنية التي تدور داخل الجهاز. يلعب الزيت ، الذي يدخل المبرد ، دور المبرد ، ثم يبرد ثم يعود إلى النظام. يتم عرض تشغيل مثل هذا الجهاز بشكل مقنع في مادة الفيديو:

بالنسبة لأولئك الذين يعرفون اللغة الإنجليزية ، قد يكون هذا الفيديو مفيدًا:

صنع مضخة حرارية وفقًا لمبدأ Eugene Frenett في المنزل ليس صعبًا. لهذا تحتاج:

• اسطوانة معدنية
• عجلات الصلب؛
• المكسرات
• قضيب من الصلب؛
• محرك كهربائي صغير
• أنابيب؛
• المشعاع.

يجب أن يكون قطر الأقراص الفولاذية أصغر قليلاً من قطر الأسطوانة بحيث تكون هناك فجوة صغيرة بين جدران السكن والجزء الدوار. يعتمد عدد الأقراص والصواميل على حجم الهيكل. يتم تعليق الأقراص بالتسلسل على قضبان فولاذية ، مفصولة بالمكسرات. المكسرات شائعة الاستخدام بارتفاع 6 مم. يجب ملء الأسطوانة بأقراص في الأعلى. يتم تطبيق خيط خارجي على قضيب الصلب على طوله بالكامل. يتم عمل فتحتين لسائل التبريد في السكن. من خلال الفتحة العلوية ، سيدخل الزيت الساخن المبرد ، ومن الأسفل سيعود إلى النظام لمزيد من التسخين.

مثل المبرد يوصي مطورو الأجهزة باستخدام الزيت السائل بدلاً من الماء ، نظرًا لأن درجة غليان هذا الزيت أعلى عدة مرات. مع التسخين السريع ، يمكن أن يتحول الماء إلى بخار وسيحدث ضغط زائد في النظام ، مما قد يؤدي إلى تلف الهيكل.

هذا تصميم تقريبي لمضخة Frenett الحرارية ، والتي لا يصعب تنفيذها باستخدام الأدوات والمواد المتاحة.

لتركيب قضيب ملولب ، يلزم أيضًا وجود محمل. بالنسبة للمحرك الكهربائي ، فإن أي نموذج يوفر عددًا كافيًا من الثورات ، على سبيل المثال ، محرك يعمل من مروحة قديمة ، مناسب.

عملية تجميع الجهاز هي كما يلي:

1. يتم عمل فتحتين لأنابيب التدفئة في السكن.
2. يتم تثبيت قضيب ملولب في وسط الجسم.
3. يتم تثبيت الجوز على الخيط ، يتم وضع القرص ، ثم يتم تثبيت الجوز التالي ، إلخ.
4. يستمر التثبيت حتى تمتلئ الأقراص.
5. يتم سكب الزيت السائل ، مثل زيت بذور القطن ، في النظام.
6. يتم إغلاق السكن ويتم إصلاح القضيب.
7. يتم جلب أنابيب المشعاع إلى الثقوب.
8. يتم توصيل محرك كهربائي بالعمود المركزي ، مما يوفر الدوران.
9. قم بتوصيل الجهاز بالشبكة وتحقق من تشغيلها.

لتحسين تشغيل هذا النوع من المضخات الحرارية وجعل استخدامها أكثر ملاءمة واقتصادية ، يوصى باستخدام نظام تشغيل تلقائي للمحرك. يتم التحكم في مثل هذا النظام باستخدام جهاز استشعار درجة الحرارة ، والذي يتم تركيبه مباشرة على الجهاز.

أين يمكن استخدام مثل هذه المضخة؟

أسهل طريقة لاستخدام هذا الجهاز هي تحويله إلى مدفأة. هذه المضخة الحرارية مثالية لتسخين المرآب أو الحمام أو غرفة صغيرة أخرى. ولكن في المنزل الكبير ، يقترح الحرفيون استخدام مضخة Frenett بالاشتراك مع نظام "الأرضية الدافئة".

في هذه الحالة ، لن يدور المبرد من خلال المبرد ، ولكن من خلال الأنابيب البلاستيكية الموضوعة على ذراع التسوية الأرضية. من المفترض أن ينظم تشغيل هذا النظام باستخدام مستشعر درجة الحرارة ، الذي يتم تثبيته على غلاف المضخة ، ولا يتم تركيبه في ذراع التسوية ، كما هو الحال أثناء تركيب أرضية تقليدية مدفأة بالماء.