تؤدي محاولات تحسين نظام التدفئة التقليدي أحيانًا إلى ظهور طرق فعالة إلى حد ما. أحدها هو استخدام خاصية بعض المواد السائلة للانتقال من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية عند درجات حرارة منخفضة نسبيًا. مع الأخذ في الاعتبار هذه الحقيقة ، تم تطوير نظام تدفئة الفراغ: البطاريات ، المشعات ، المضخات ، الخزانات يمكن أن تعمل بشكل منفصل وكمجمع.
طرق لتحسين كفاءة التدفئة
ما هو الغرض من أجهزة التسخين هذه؟ أولاً ، إنها ضرورية لتحسين كفاءة وسلامة النظام بأكمله. ومع ذلك ، يختلف كل نظام تسخين بالفراغ أو أجزائه الفردية في التصميم ومبدأ التشغيل.
يوجد حاليًا عدة أنواع من الأجهزة ، يعتمد تشغيلها على استخدام السوائل ذات درجة الحرارة المنخفضة للغليان أو فرق الضغط.
- بطاريات التدفئة الفراغية للأنظمة المستقلة... إنها عناصر تسخين تمتلئ فيها مناطق معينة بسائل بروميد الليثيوم. الضغط المنخفض فيها يقلل من مستوى الغليان إلى +35 درجة. نتيجة لذلك ، يتم إطلاق كمية كبيرة من الطاقة ، مما يؤدي إلى تسخين الغرفة بسرعة ؛
- أنظمة الطاقة الشمسية... بمساعدتهم ، يتم نقل الطاقة المفيدة للشمس إلى حامل الحرارة. لهذا الغرض ، يتم تركيب مجمعات الطاقة الشمسية الفراغية لتدفئة المنزل. يشبه مبدأ عملها من نواحٍ عديدة بطاريات التسخين بالفراغ - يستخدم أيضًا سائل خاص مع نقطة غليان منخفضة ؛
- موسع فراغ بديل للتسخين... يمكن استخدامه لتحديث نظام التدفئة في الهواء الطلق ، مما يضمن الحد الأدنى من تبخر الماء ؛
- مضخات تفريغ عالية الكفاءة... يمكن استخدامها لتحسين دوران المبرد في أنابيب الأنظمة ذات الحجم الكبير. كما أنها تحظى بشعبية كبيرة لترتيب أنظمة إمدادات المياه والصرف الصحي المستقلة.
يمكن لكل من هذه الأجهزة ، مع الاختيار الصحيح للمعلمات التقنية ، تحسين أداء التدفئة. ولكن لهذا من الضروري مراعاة مبدأ التشغيل وميزات التصميم الخاصة بهم.
يمكن أيضًا استخدام مضخة التفريغ القوية للتدفئة لإمداد المياه. للقيام بذلك ، من الضروري عمل آلية تبديل لأنابيب التوصيل.
مشعات التدفئة الفراغية: مبدأ التشغيل ونصائح للاختيار
أعطت أوضاع التسخين ذات درجات الحرارة المنخفضة قوة دفع لتطوير أنواع جديدة من البطاريات. واحد منهم هو فراغ مشعات التدفئة لمنزل خاص. إنها تشبه ظاهريًا نماذج الألمنيوم الكلاسيكية أو ثنائية المعدن. يكمن الاختلاف في المسافة بين الأقسام (أكبر بكثير) والبنية الداخلية.
كما ذكر أعلاه ، فإن مبدأ تشغيل مشعات التسخين بالفراغ هو استخدام سائل بروميد الليثيوم. دعونا ننظر في تفاصيل تصميم هذه الأجهزة. تتكون من العناصر التالية.
- الإسكان... وهي مقسمة إلى قسمين.في الجزء السفلي ، يتم تثبيت قناة أفقية لمرور المبرد ، والتي تعمل كمبادل حراري بين الماء الساخن والسائل الموجود في المقاطع الرأسية ؛
- قناة أفقية مع المبرد... اعتمادًا على النموذج ، يمكن توصيله بنظام تسخين الماء الساخن المستقل أو به عناصر تسخين. عند استخدام هذا الأخير ، يتم الحصول على مشعات التدفئة الكهربائية. يتم نقل طاقتها الحرارية من عنصر التسخين إلى الماء (أو حشو الزيت) ، ونتيجة لذلك ترتفع درجة حرارة سائل بروميد الليثيوم ؛
- أقسام عمودية بوسط تسخين ثانوي... يعتمد مستوى تسخين الهواء في الغرفة على عددها وحجمها. من المهم أن يتم إنشاء حد أدنى من الضغط داخل هذه التجاويف. كلما انخفض ، زادت سرعة تسخين السائل.
لماذا لا يوجد انتقال واسع النطاق إلى مشعات التسخين بالفراغ؟ مراجعات هذه الأجهزة إيجابية في الغالب. ومع ذلك ، عند الاختيار ، ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار خصوصيات عملها. يمثل توفير مستوى درجة حرارة الماء في الأنابيب حوالي 40-60 درجة مشكلة للأنظمة المستقلة. على الرغم من أن هذا هو المبدأ الأساسي لتشغيل مشعات التدفئة الفراغية. يمكن أن يؤدي ذلك إلى التبريد السريع لسائل التبريد في الأجزاء البعيدة من خط الأنابيب. لذلك ، بالنسبة لأنظمة التسخين بالفراغ ، يوصى بتركيب غلايات الانحلال الحراري ، حيث تكون درجة الحرارة العادية 60/45 أو 70/50 درجة.
هناك طريقة أخرى لتحسين الكفاءة وهي تركيب وحدة خلط واحدة أمام عدة مشعات تفريغ لمنزل خاص. نتيجة لذلك ، سوف يختلط الماء الساخن مع الماء المبرد من أنبوب الإرجاع إلى مستوى درجة الحرارة المطلوبة.
الميزة غير المشكوك فيها لمشعات التسخين بالفراغ الكهربائي هي القدرة على التحكم في مستوى التسخين بشكل منفصل لكل جهاز. ومع ذلك ، فإن هذا يزيد من تكلفة دفع تكاليف الكهرباء. يوصى بتثبيت مثل هذه النماذج في غرف صغيرة ذات مستوى جيد من العزل الحراري. يجب أيضًا أن تأخذ في الاعتبار تكلفتها المرتفعة - يبلغ سعر الطراز 800 واط المكون من أربعة أقسام 8 آلاف روبل.
يجب شراء مشعات التفريغ الكهربائية المصنوعة في المصنع فقط للتدفئة. خلاف ذلك ، هناك احتمال كبير لخفض ضغط غرفة التفريغ ، مما سيؤدي إلى انهيار الجهاز بالكامل.
أنظمة التدفئة الشمسية
يعد استخدام الطاقة الشمسية من الاتجاهات الواعدة في تطوير أنظمة التدفئة. بالإضافة إلى الألواح الشمسية المعروفة ، يتم استخدام المجمعات التي تستخدم الطاقة الحرارية للشمس على نطاق واسع. من الناحية الهيكلية ، فهي عبارة عن شبكة من خطوط الأنابيب التي تشكل حقلاً منفردًا. يوجد بداخلها مبرد بنقطة غليان منخفضة. كما هو الحال مع مشعات الفراغ ، يتم وضعها في أنابيب الضغط المنخفض. يقع هذا الهيكل على الجانب المشمس من الموقع أو على سطح المنزل. أثناء تسخينه ، يبدأ المبرد في الدوران ويدخل إلى خزان التبادل الحراري لمجمعات الطاقة الشمسية الفراغية لتدفئة المنزل. هناك ، يتم نقل طاقتها إلى الماء ، والذي يمكن استخدامه للتدفئة وإمداد الماء الساخن.
العنصر الرئيسي للمجمع الشمسي الفراغي للتدفئة المنزلية هو إطار أنبوب مفرغ. اعتمادًا على مساحتها ، تتغير السعة الإجمالية للنظام بأكمله. فيما يلي ميزات تشغيل المجمعات من هذا النوع.
- إمكانية استخدامه كمصدر مساعد للطاقة الحرارية... على عكس مبدأ تشغيل مشعات التسخين بالفراغ ، والتي لا يتأثر تشغيلها بالعوامل الجوية ، تحتاج مجمعات الطاقة الشمسية إلى التعرض المستمر للأشعة فوق البنفسجية من النجم. لذلك ، ليس من العملي استخدام مثل هذا النظام في فصل الشتاء ؛
- توفير الطاقة... في الصيف ، تتعامل مجمعات الطاقة الشمسية بنجاح مع مهمة توفير الماء الساخن وتدفئة الغرف الصغيرة في أوائل الخريف. في هذه الحالة ، تكون تكاليف الطاقة ضئيلة ويمكن أن ترتبط بتشغيل المضخة لضمان تدوير السائل ؛
- تكلفة عالية نسبيًا... متوسط سعر مشعب الفراغ بإطار 45 ألف روبل. إذا كان من المخطط شراء نظام إمداد كامل بالمياه مقابل 300 لتر ، فستتكلف من 150 ألف روبل. ستكلف مجمعات الطاقة الشمسية الفراغية المستقلة المصممة للتدفئة المنزلية وإمدادات المياه الساخنة 310 آلاف روبل على الأقل.
ولكن على الرغم من التكلفة العالية ، أصبحت هذه الأنظمة أكثر شيوعًا. يعطي ظهور مواد تصنيع جديدة وأرخص ثمناً وأكثر كفاءة شروطاً مسبقة للحصول على أسعار أقل.
من المستحيل استخدام خزان التمدد الفراغي للتدفئة في مثل هذه الأنظمة ، حيث يجب أن يكون السائل تحت ضغط منخفض.
تمدد خزان فراغ للتدفئة
في معظم الحالات ، يكون وعاء التمدد الفراغي من صنع يدوي. إنها ترقية لنموذج مشابه لنظام تدفئة مفتوح. ولكن على عكس ذلك ، لا يتم التثبيت في أعلى نقطة في الخط ، ولكن في الجزء السفلي.
لهذا الغرض ، يتم توصيل خزان التسخين بالفراغ بخط الأنابيب باستخدام أنبوب 1/2. للتشغيل ، يجب ملء ثلث خزان التفريغ المخصص للتدفئة بسائل التبريد. في عملية تسخين المياه في الأنابيب ، يتمدد ، ونتيجة لذلك يدخل الفائض إلى الخزان. إذا انخفضت كمية المبرد في الأنابيب ، تحت تأثير الضغط المنخفض الناتج ، يحدث التأثير المعاكس - الماء من خزان التفريغ للتدفئة ينتقل إلى خط الأنابيب.
هناك العديد من المزايا لاستخدام هذا التصميم.
- تحسين المكان لتركيب جميع عناصر التسخين. يمكن وضع خزان التمدد بجوار المرجل مباشرة أو في غرفة أخرى من المنزل ؛
- الحد من تبخر المبرد ، وهو المشكلة الرئيسية لجميع الأنظمة المفتوحة ؛
- باستخدام خزان التمدد الفراغي للتدفئة ، يمكنك مراقبة ليس فقط مستوى السائل في الأنابيب بصريًا ، ولكن أيضًا تكوينها. هذا يساهم في تنظيف الخط في الوقت المناسب من الحطام المتراكم والرواسب القلوية.
تشمل عيوب خزان التمدد الفراغي للتدفئة عدم وجود نماذج المصنع. لا يمكن إلا أن تصنعه بنفسك. للقيام بذلك ، استخدم حاويات فولاذية ذات شكل دائري أو أسطواني بحجم محسوب. يجب أن يكون على الأقل 10٪ من كمية المبرد.
النتائج
متى ينصح بتركيب نظام تفريغ لتدفئة المنزل؟ باستثناء المراجعات الإيجابية حول مشعات التسخين بالفراغ ، فإن تركيب النظام الشمسي أو خزان التمدد من النوع الموصوف هي آليات مساعدة لتحسين أو تحسين تشغيل نظام التدفئة.
ستعمل مضخة التفريغ القوية للتدفئة على تحسين دوران الماء ، ولكنها ستؤثر بشكل مباشر على النظام الحراري. المبرد ببساطة ليس لديه الوقت ليبرد بدرجة كافية ، وهو أمر غير مقبول للأرضية المسخنة بالماء - لن تخفض تدفقات الخلط درجة الحرارة إلى المستوى المطلوب.
عند اختيار العناصر المتبقية للتدفئة بالفراغ وتثبيتها ، يجب مراعاة ميزاتها.
مشعات الفراغ
بالإضافة إلى الطاقة الحرارية ، يتم مراعاة قواعد تركيب مشعات التدفئة الفراغية في منزل خاص.
يجب أن تكون المسافة الدنيا من سطح التسخين إلى عتبة النافذة 8 سم. علاوة على ذلك ، يجب ألا يقل المستوى من الأرض إلى أسفل البطارية أيضًا عن 4 سم. لتحسين نقل الحرارة ، يوصى بتثبيت الحرارة- المواد العاكسة على الحائط خلف المبرد.
تجميع الطاقة الشمسية
في بعض الموديلات ، يمكن استخدام الماء العادي بدلاً من سائل خاص. ومع ذلك ، فإن كفاءة هذه التركيبات هي ترتيب من حيث الحجم أقل من تلك المذكورة أعلاه. يجب التحقق من هذه النقطة مع البائع.
أيضًا ، من أجل التشغيل الفعال ، يتم تغطية سطح الأنابيب المفرغة بمادة خاصة تعمل على تحسين خصائص امتصاص الطاقة الضوئية.
خزانات التمدد الفراغي
قبل إنشاء الهياكل الخاصة بك ، تحتاج إلى اختيار المادة المناسبة. من الأفضل استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ أو الفولاذ المجلفن. ولكن يجب ألا يغيب عن البال أنه من الضروري استخدام جهاز خاص يعمل في وضع معين من أجل اللحام. أفضل طريقة للخروج من هذا الموقف هي شراء خزان مناسب مصنوع في المصنع وتحديثه قليلاً عن طريق تثبيت الفتحات اللازمة للاتصال بخط أنابيب التدفئة.
يمكن لنظام التسخين بالفراغ ، الذي يشمل البطاريات والمشعات والمضخات والخزانات ، أن يكمل بفعالية عمل النظام الرئيسي. لذلك ، تحتاج أولاً إلى حساب المؤشر المطلوب للطاقة الإضافية ، ثم تحديد المكونات والعناصر المناسبة.
تُظهر مادة الفيديو بوضوح مبدأ تشغيل مشعات التسخين بالفراغ:
