01.06.2023
Из-за постоянного роста размера коммунальных платежей, создаются новые способы отопить частный дом или производственные объекты. Существует множество приборов, которые могут сравниться в централизованным водяным отоплением по эффективности, но при этом обеспечивающий значительную экономию. Поэтому стоит упомянуть тепловой насос Френетта, который и не пользуется высокой популярностью, но позволяет значительно повысить коэффициент полезного действия водяного отопления.
При этом можно использовать не только промышленные модели известных производителей, но и попытаться изготовить изделия самостоятельно. В таком случае важно строго следованиям инструкциям по изготовлению и советы по эксплуатации. Если строго соблюдать технологию производства таких устройств и основные правила использование, то применение таких насосов может стать полноценной заменой традиционным отопительным приборам.
Принцип работы
Насос Френетта работает по принципу Карно. Это функциональный, экологический чистый и экономичный выгодный принцип организации отопления в доме. Его работа связана с накоплением энергии, которая содержится в окружающей среде. После этого она преобразуется в тепловую энергию.
Принцип его работы основан на применении тепловой энергии, выделяемой при трении. Основой насоса являются стальные поверхности, между которыми находится вода или масло. Отдельные элементы насоса вращаются, а жидкость контактируется с этими элементами, что приводит к ее нагреву. В некоторых системах нагретая жидкость может использоваться непосредственно в отопительном контуре, но чаще всего нагревается масло, которое нагревает жидкость для радиаторов.
Самодельное устройство является небольшим, но при этом эффективным. К насосу Френетта подключается радиатор отопления напрямую. Поэтому минимизируются теплопотери и обеспечивается низкое энергопотребление.
Чтобы повысить эффективность работы системы и коэффициент полезного действия, в качестве рабочей жидкости в насосе Френетта рекомендуется использовать масло вместо воды. При работе насоса жидкость будет сильно нагреваться. Поэтому вода может просто закипеть, создавая высокое давление. А это может привести к разрыву труб или корпуса насоса. Если использовать масло, оно может нагреться до очень высокой температуры без риска повреждения системы.
Насос Френетта состоит из электродвигателя, радиатора, труб, стильных дисков, стержней и затворов. Коэффициент полезного действия такого оборудования достаточно высок. В некоторых источниках указано, что он превышает 100%. Однако это некорректное утверждение с точки зрения математики и логики. КПД отражает потери энергии на работу самого прибора, а не на обогрев. В этом плане устройство действительно имеет небольшие энергозатраты на работу, а количество полученного тепла высокое. Если сравнивать такое устройство с обогревом помещения с помощью приборов на основе ТЭНа, то в последнем случае потребуется потратить в десятки раз больший объем электроэнергии.
С учетом высокого КПД и эффективности применения для обогрева промышленных, коммерческих и жилых помещений логичным станет использование насосов Френетта вместо обычных отопительных приборов. Однако в большинстве домов уже было установлено традиционное водяное отопление, а замена всей системы обойдется слишком дорого. К тому же в случае возникновения протечек уборка масло вызовет массу неудобств.
Рекомендации по применению
Насосы Френетта с маслом вместо воды широко применяются на специализированных предприятиях. Однако работа такого отопительного оборудования должна постоянно контролироваться.
Самым популярным вариантом насоса Френетта заключается оборудование, в котором в качестве теплоносителя применяется вода вместо масла. Это грибовидная конструкция, в которой вода доводится до кипения, превращаясь в пар. После чего сила пара способствует перемещению горячей воды. В такой системы удается минимизировать затраты на транспортировку теплоносителя, а отдача тепловой энергии высокая. Однако из-за высокого давления в системе крайне важно, чтобы такой насос быть очень простым и надежным. К тому же требуется постоянно контролировать его работу и проводить регулярное сервисное обслуживание, чтобы избежать аварии.
В качестве теплоносителя применяется масло или вода. Однако наполнение системы маслом – процесс достаточно дорогой, к тому же требуется постоянно следить за состоянием системы.
Поэтому в качестве теплоносителя применяется вода. Однако для повышения КПД и эффективности работы система оборудуется теплообменником. При этом горячее масло будет обогревать воду, а она, в свою очередь, будет циркулировать по трубам. В таком случае обеспечивается оптимальное сочетание высокой эффективности и безопасности отопительной системы.
Особенностью теплового насоса Френетта является возможность сочетать его с системой водяного теплого пола. В таком случае вместо воды в систему должно быть залито масло. В таком случае теплоноситель пускают по узким трубам, которые находятся в бетонной стяжке. Такая система обогрева по своей функциональности не отличается от обычного водяного пола. Использовать такой насос можно исключительно в частном доме. В квартире можно применять только электрический теплый пол.
Может использоваться в качестве единственного источника отопления небольшого помещения, например, мастерской или гаража. Такое устройство позволяет решить проблему обустройства системы отопления наиболее простым и экономичным способом. Главным преимуществом является возможность отопить помещение, которое не подключено к центральной системе отопления. К тому же удается минимизировать энергозатраты на обогрев помещения, а сам по себе насос Френетта может быть изготовлен своими руками на основе простых материалов.
Особенности конструкции
Насос Френетта постоянно совершенствуется, возникают новые варианты конструкции. Изначально в устройстве было только два цилиндра. Внутренний цилиндр имел меньший размер и находился внутри наружного. В пространство между стенками этих цилиндров заливается жидкость. Вращающийся вал располагается горизонтально с помощью электродвигателя. А на противоположном торце изделия находится вентилятор с крыльчаткой.
При работе насоса масло между цилиндрами разогревается и передает тепло воздуху в окружающем пространстве. А вентилятор распределяет нагрев воздух по помещению. Из-за сильного нагрева конструкции применятся защитный корпус, предотвращающий сильные ожоги. Насос Френетта может быть дополнен термостатом. Это позволяет сделать отопительную систему автоматической. Она будет включать и выключаться при достижении определенных температурных показателей. Именно такие модели являются наиболее современными, удобными в использовании и экономически выгодными.
Дальнейшие модели оборудовались радиатором отопления, что повышало теплоотдачу и общую эффективность использования такого оборудования. В таких моделях вентилятор не используется, а теплоноситель перемещается по трубам.
Современные модели имеют внутреннюю часть, которая состоит из двух барабанов, между которыми находится крыльчатки. В таких устройства используется масло. Цилиндры производятся из прочного металла, что предотвращает вытекание масла. В таком случае при вращении конструкции обеспечивается дополнительный нагрев, что существенно повышает эффективность работы насоса. На краях крыльчатки имеют отверстия, при прохождении через которые масло нагревается.
Данный вариант насоса Френетта не подходит для самостоятельного изготовления. Он достаточно сложный, требуется тщательных расчетов и подготовки профессиональный чертежей конструкции. К тому же требуется использование прочных материалов и изготовления в заводских условиях, чтобы избежать протечек.
Особенности изготовления
Насос Френетта является одним из наиболее эффективных приборов для создания системы отопления. К тому же оборудование, которое изготовлено по данному принципу, может иметь различный тип и конструкцию. Поэтому можно подобрать оптимальный вариант для изготовления своими руками.
Для самостоятельного производства применяется достаточно простой тип насоса Френетта, основой которого являются металлические диски, разделенные гайками. Для изготовления такого насоса потребуется использовать такие материалы, как цилиндры, гайки, подшипники, стержень, диски. Дополнительно потребуется электродвигатель необходимой мощности, которые характеризуется удлиненным валом.
Можно изготовить насос Френетта разного размера. Однако расстояние между дисками должно быть строго выдержано и составлять 6 мм. Также рекомендуется использовать в качестве разделителей обычные гайки, а центральным элементом конструкции сделать стальной стержень, толщина которого должна соответствовать диаметру гайки.
Для насоса нужно использовать диски и корпус такого размера, чтобы обеспечить эффективность нагрева. В дисках должны быть отверстия для монтажа на стержень. При этом диаметр дисков должен быть немного меньше, чем у корпуса. Диски можно приобрести готовы, подобрав нужный размер, а также вырезать их при наличии нужно инструмента.
Для изготовления корпуса насоса Френетта можно использовать старую металлическую емкость, а также сварить новую на основу прочного металла. Для этих целей может использоваться даже обрезок широкой трубы. При этом должна обеспечивается максимальная герметичность и защита от протекания масла. Места входа в насос труб также нужно тщательно загерметизировать.
Особое внимание нужно уделить выбору двигателя. Он не должен быть высокой мощности, ведь это только приведет к повышению энергозатрат. Может использоваться электродвигатель со старого вентилятора или другой бытовой техники. Электродвигатель требуется для того, чтобы вращать вал. Если он будет вращаться слишком быстро, насос Френетта будет работать неправильно. Поэтому нужно тщательно подобрать модель, чтобы система работала эффективно.
Важно обеспечить свободное вращение стержня. Поэтому нужно использовать подшипник стандартного размера. После сборки корпуса требуется заполнить его маслом. Оно может быть минеральным, хлопковым или другим. Выбранное масло должно иметь высокую температуру кипения и обладать стойкостью к застыванию. После этого нужно надеть на конструкцию крышку и заварить ее. Параллельно можно заняться присоединению труб радиатора к крышке. Для удобства использования системы следует подключить два запорных клана для труб, чтобы можно было перекрывать движение теплоносителя в случае возникновения протечек или для диагностики работы устройства.
После полной сборки системы требуется подключить насос Френетта в сеть и проверить работу. Такое устройство может быть подключено к радиатору любого типа и на основе различных материалов. Дополнительно можно установить специальное реле с датчиком, которое автоматически включает и выключает устройство.
Заключение
На данный момент насос Френетта не нашел широко применения в сфере отопления. Поэтому такое устройство достаточно сложно найти в магазинах техники. Поэтому чаще всего народные умельцы изготавливают его своими руками, используя потом для обогрева дома, гаража, мастерской или другого помещения. Если строго соблюдать все этапы и особенности проведения работ, готовый насос будет отличаться надежностью работы и безопасностью применения. К тому же работу по изготовлению насоса можно выполнить с помощью доступных материалов и подручного инструмента. Поэтому такой способ обогрева станет незаменимым решением для небольших неотапливаемы помещений.