Опитите за подобряване на традиционната отоплителна система понякога водят до появата на доста ефективни методи. Едно от тях е използването на свойството на някои течни вещества да преминават от течно в газообразно състояние при относително ниски температури. Вземайки предвид този факт, беше разработена вакуумна отоплителна система: батерии, радиатори, помпи, резервоари могат да функционират както индивидуално, така и като комплекс.
Начини за подобряване на ефективността на отоплението
Каква е целта на такива отоплителни устройства? Първо, те са необходими за подобряване на ефективността и безопасността на цялата система. Въпреки това, всяка вакуумна отоплителна система или отделните й части се различават по дизайн и принцип на действие.
В момента има няколко вида устройства, чиято работа се основава на използването на течности с нискотемпературно кипене или разлика в налягането.
- Вакуумни отоплителни батерии за автономни системи... Те са нагревателни елементи, в които определени зони са пълни с течност от литиев бромид. Ниското налягане в тях намалява нивото на кипене до +35 градуса. В резултат на това се отделя голямо количество енергия, което води до бързо нагряване на помещението;
- Слънчеви системи... С тяхна помощ полезната слънчева енергия се прехвърля към топлоносителя. За това са инсталирани вакуумни слънчеви колектори за отопление на къщата. Принципът им на действие в много отношения е подобен на вакуумните отоплителни батерии - използва се и специална течност с ниска точка на кипене;
- Алтернативен вакуумен разширител за отопление... Може да се използва за надграждане на отоплителна система на открито, осигуряваща минимално изпаряване на водата;
- Високоефективни вакуумни помпи... Те могат да се използват за подобряване на циркулацията на охлаждащата течност в тръби на системи с голям обем. Те също са много популярни за подреждането на автономни водоснабдителни и канализационни системи.
Всяко от тези устройства, с правилния подбор на технически параметри, може да подобри ефективността на отоплението. Но за това е необходимо да се разгледа принципът им на действие и конструктивните характеристики.
Мощната вакуумна помпа за отопление може да се използва и за водоснабдяване. За да направите това, е необходимо да направите превключващ механизъм за свързващите тръби.
Вакуумни отоплителни радиатори: принцип на действие и съвети за избор
Нискотемпературните режими на отопление дадоха тласък на развитието на нови видове батерии. Един от тях са вакуумни отоплителни радиатори за частна къща. Те външно приличат на класическите алуминиеви или биметални модели. Разликата се крие в разстоянието между секциите (то е много по-голямо) и вътрешната структура.
Както бе споменато по-горе, принципът на действие на вакуумните отоплителни радиатори е да се използва литиево-бромидна течност. Нека разгледаме спецификата на дизайна на тези устройства. Те се състоят от следните елементи.
- Жилище... Той е разделен на два раздела.В долната част е монтиран хоризонтален канал за преминаване на охлаждащата течност, който действа като топлообменник между нагрятата вода и течността, разположени във вертикалните секции;
- Хоризонтален канал с охлаждаща течност... В зависимост от модела той може да бъде свързан към автономна отоплителна система за топла вода или да има нагревателни елементи. При използването на последните се получават електрически вакуумни отоплителни радиатори. Тяхната топлинна енергия от нагревателния елемент се пренася във вода (или пълнител на масло), в резултат на което температурата на течността на литиев бромид се повишава;
- Вертикални секции с вторична отоплителна среда... Нивото на отопление на въздуха в помещението зависи от техния брой и обем. Важно е вътре в тези кухини да се създаде минимално налягане. Колкото по-ниска е тя, толкова по-бързо ще се нагрее течността.
Защо няма широко разпространен преход към вакуумни отоплителни радиатори? Отзивите за тези устройства са предимно положителни. При избора обаче трябва да се вземат предвид особеностите на тяхното функциониране. Осигуряването на ниво на температурата на водата в тръбите от около 40-60 градуса е проблематично за автономните системи. Въпреки че това е основният принцип на действие на вакуумните отоплителни радиатори. Това може да доведе до бързо охлаждане на охлаждащата течност в отдалечени участъци на тръбопровода. Ето защо за вакуумни отоплителни системи се препоръчва да се монтират пиролизни котли, чиято нормална температура е 60/45 или 70/50 градуса.
Друг начин за повишаване на ефективността е инсталирането на единичен смесител пред няколко вакуумни радиатора за частна къща. В резултат горещата вода ще се смеси с охладената вода от връщащата тръба до необходимото ниво на температура.
Несъмненото предимство на електрическите вакуумни отоплителни радиатори е възможността да се контролира нивото на отопление отделно за всяко устройство. Това обаче увеличава разходите за плащане на електричество. Препоръчително е да инсталирате такива модели в малки помещения с добро ниво на топлоизолация. Също така трябва да вземете предвид високата им цена - четирисекционен модел с мощност 800 W има цена от 8 хиляди рубли.
За отопление трябва да се купуват само фабрично произведени електрически вакуумни радиатори. В противен случай има голяма вероятност за понижаване на налягането на вакуумната камера, което ще доведе до повреда на цялото устройство.
Слънчеви отоплителни системи
Използването на слънчева енергия е едно от обещаващите насоки в развитието на отоплителните системи. В допълнение към добре познатите слънчеви панели, широко се използват колектори, които използват топлинната енергия на слънцето. В структурно отношение те представляват мрежа от тръбопроводи, които образуват едно поле. Вътре в тях има охлаждаща течност с ниска точка на кипене. Както при вакуумните радиатори, той е затворен в тръби с ниско налягане. Тази конструкция се намира на слънчевата страна на обекта или покрива на къщата. Докато се загрява, охлаждащата течност започва да циркулира и постъпва в топлообменния резервоар на вакуумните слънчеви колектори за отопление на къщата. Там енергията му се пренася във вода, която може да се използва както за отопление, така и за захранване с топла вода.
Основният елемент на вакуумен слънчев колектор за отопление на дома е рамка на вакуумна тръба. В зависимост от нейната площ, общият капацитет на цялата система се променя. Характеристиките на работата на колектори от този вид са както следва.
- Възможност за използване като спомагателен източник на топлинна енергия... За разлика от принципа на действие на вакуумни отоплителни радиатори, чиято работа не се влияе от метеорологични фактори, слънчевите колектори се нуждаят от постоянно излагане на UV лъчение от светилото. Следователно не е практично да се използва такава система през зимата;
- Пестене на енергия... През лятото слънчевите колектори успешно се справят със задачата за топлоснабдяване и отопление на малки помещения в началото на есента. В този случай енергийните разходи са минимални и могат да бъдат свързани с работата на помпата, за да се осигури циркулацията на течността;
- Относително висока цена... Средната цена на вакуумен колектор с рамка е 45 хиляди рубли. Ако се планира закупуване на пълноценна водоснабдителна система за 300 литра, тогава това ще струва от 150 хиляди рубли. Автономните вакуумни слънчеви колектори, предназначени за отопление на дома и водоснабдяване, ще струват поне 310 хиляди рубли.
Но, въпреки високата цена, такива системи стават все по-популярни. Появата на нови, по-евтини и по-ефективни материали за производство дава предпоставки за по-ниски цени.
Невъзможно е да се използва вакуумен разширителен резервоар за отопление в такива системи, тъй като течността трябва да е под ниско налягане.
Разширителен вакуумен резервоар за отопление
В повечето случаи вакуумният разширителен съд е самостоятелно направен. Това е надстройка на подобен модел за отворена отоплителна система. Но за разлика от него, инсталацията се извършва не в горната точка на линията, а в долната.
За това вакуумният отоплителен резервоар е свързан към тръбопровода с помощта на 1/2 тръба. За да работи, вакуумният резервоар, предназначен за отопление, трябва да бъде напълнен на 1/3 с охлаждаща течност. В процеса на нагряване на водата в тръбите тя се разширява, в резултат на което излишъкът постъпва в резервоара. Ако количеството охлаждаща течност в тръбите намалее, под действието на създаденото ниско налягане се получава обратен ефект - водата от вакуумния резервоар за отопление се премества в тръбопровода.
Има няколко предимства при използването на този дизайн.
- Оптимизиране на мястото за монтаж на всички нагревателни елементи. Разширителният резервоар може да бъде поставен непосредствено до котела или в друга стая на къщата;
- Намаляване на изпарението на охлаждащата течност, което е основният проблем на всички отворени системи;
- Използвайки вакуумен разширителен резервоар за отопление, можете визуално да наблюдавате не само нивото на течността в тръбите, но и неговия състав. Това допринася за навременното почистване на линията от натрупани отломки и алкални отлагания.
Недостатъците на вакуумен разширителен резервоар за отопление включват липсата на фабрични модели. Може да се направи само от вас. За целта използвайте стоманени контейнери с кръгла или цилиндрична форма с изчислен обем. Тя трябва да бъде поне 10% от количеството на охлаждащата течност.
Резултати
Кога се препоръчва да инсталирате вакуумна система за отопление на дома? С изключение на положителните отзиви за вакуумни отоплителни радиатори, инсталирането на соларна система или разширителен резервоар от описания тип са спомагателни механизми за подобряване или оптимизиране на работата на отоплителната система.
Мощна вакуумна помпа за отопление ще подобри циркулацията на водата, но ще повлияе пряко на топлинния режим. Охлаждащата течност просто няма време да се охлади достатъчно, което е неприемливо за под, загрят с вода - смесителните потоци няма да понижат температурата до желаното ниво.
При избора и инсталирането на други елементи на вакуумно отопление трябва да се вземат предвид техните характеристики.
Вакуумни радиатори
В допълнение към топлинната мощност се спазват правилата за инсталиране на вакуумни отоплителни радиатори в частна къща.
Минималното разстояние от нагревателната повърхност до перваза на прозореца трябва да бъде 8 см. Освен това нивото от пода до дъното на батерията също не трябва да бъде по-малко от 4 см. За подобряване на преноса на топлина се препоръчва да се монтира топлина отразяващи материали на стената зад радиатора.
Слънчеви колектори
При някои модели може да се използва обикновена вода вместо специална течност. Ефективността на такива инсталации обаче е с порядък по-ниска от тази на горните. Тази точка трябва да се провери при продавача.
Също така, за ефективна работа, повърхността на вакуумните тръби е покрита със специален материал, който подобрява абсорбиращите свойства на светлинната енергия.
Вакуумни разширителни резервоари
Преди да направите свои собствени конструкции, трябва да изберете правилния материал. Най-добре е да използвате неръждаема или поцинкована стомана. Но трябва да се има предвид, че за неговото заваряване е необходимо да се използва специален апарат, работещ в определен режим. Най-добрият изход от тази ситуация е закупуването на подходящ фабрично произведен резервоар и лекото му модернизиране чрез инсталиране на необходимите дюзи за свързване към отоплителния тръбопровод.
Вакуумна отоплителна система, която включва батерии, радиатори, помпи и резервоари, може ефективно да допълни работата на основната. Следователно първо трябва да изчислите необходимия индикатор за допълнителна мощност и след това да изберете подходящите компоненти и елементи.
Видеоматериалът ясно показва принципа на действие на вакуумните отоплителни радиатори:
