Pokusy o zlepšení tradičního systému vytápění někdy vedou ke vzniku poměrně účinných metod. Jedním z nich je využití vlastnosti některých kapalných látek k přechodu z kapalného do plynného stavu při relativně nízkých teplotách. S ohledem na tuto skutečnost byl vyvinut vakuový topný systém: baterie, radiátory, čerpadla, nádrže mohou fungovat samostatně i jako komplex.
Způsoby, jak zlepšit účinnost vytápění
Jaký je účel těchto topných zařízení? Nejprve jsou nezbytné ke zlepšení účinnosti a bezpečnosti celého systému. Každý vakuový topný systém nebo jeho jednotlivé části se však liší konstrukcí a principem provozu.
V současné době existuje několik typů zařízení, jejichž provoz je založen na použití kapalin s nízkoteplotním varem nebo tlakovým rozdílem.
- Vakuové topné baterie pro autonomní systémy... Jsou to topná tělesa, ve kterých jsou určité oblasti naplněny kapalinou bromidu lithného. Nízký tlak v nich snižuje hladinu varu na +35 stupňů. Výsledkem je uvolnění velkého množství energie, což vede k rychlému vytápění místnosti;
- Solární systémy... S jejich pomocí se užitečná energie slunce přenáší na nosič tepla. K tomu jsou k vytápění domu instalovány vakuové solární kolektory. Jejich princip činnosti je v mnoha ohledech podobný vakuovým topným bateriím - používá se také speciální kapalina s nízkým bodem varu;
- Alternativní vakuový expandér pro ohřev... Lze jej použít k modernizaci otevřeného systému vytápění, který zajišťuje minimální odpařování vody;
- Vysoce účinné vakuové pumpy... Mohou být použity ke zlepšení cirkulace chladicí kapaliny v potrubí systémů s velkým objemem. Jsou také velmi oblíbené pro uspořádání autonomních vodovodů a kanalizací.
Každé z těchto zařízení může při správném výběru technických parametrů zlepšit výkon vytápění. K tomu je ale nutné vzít v úvahu jejich princip fungování a konstrukční vlastnosti.
Výkonné vakuové čerpadlo pro vytápění lze použít také pro zásobování vodou. K tomu je nutné vytvořit spínací mechanismus pro spojovací potrubí.
Vakuové topné radiátory: princip činnosti a tipy pro výběr
Režimy nízkoteplotního ohřevu podnítily vývoj nových typů baterií. Jedním z nich jsou vakuové radiátory pro soukromý dům. Navenek se podobají klasickým hliníkovým nebo bimetalovým modelům. Rozdíl spočívá ve vzdálenosti mezi sekcemi (je mnohem větší) a vnitřní strukturou.
Jak bylo uvedeno výše, principem činnosti vakuových topných těles je použití lithium-bromidové kapaliny. Zvažme specifika designu těchto zařízení. Skládají se z následujících prvků.
- Bydlení... Je rozdělena do dvou částí.Ve spodní části je instalován vodorovný kanál pro průchod chladicí kapaliny, který funguje jako výměník tepla mezi ohřátou vodou a kapalinou umístěnou ve svislých částech;
- Vodorovný kanál s chladicí kapalinou... Podle modelu může být připojen k autonomnímu systému ohřevu teplé vody nebo může mít topné články. Při jejich použití se získají elektrické vakuové topné radiátory. Jejich tepelná energie z topného tělesa se přenáší na vodu (nebo olejové plnivo), v důsledku čehož teplota kapaliny bromid lithný stoupá;
- Svislé sekce se sekundárním topným médiem... Úroveň ohřevu vzduchu v místnosti závisí na jejich počtu a objemu. Je důležité, aby se uvnitř těchto dutin vytvořil minimální tlak. Čím nižší je, tím rychleji se kapalina zahřívá.
Proč neexistuje rozšířený přechod na vakuové topné radiátory? Recenze těchto zařízení jsou většinou pozitivní. Při výběru je však třeba vzít v úvahu zvláštnosti jejich provozu. Zajištění úrovně teploty vody v potrubí přibližně 40-60 stupňů je pro autonomní systémy problematické. I když se jedná o základní princip fungování vakuových topných těles. To může vést k rychlému ochlazení chladicí kapaliny ve vzdálených částech potrubí. Proto se u vakuových topných systémů doporučuje instalovat pyrolýzní kotle, jejichž normální teplota je 60/45 nebo 70/50 stupňů.
Dalším způsobem, jak zlepšit účinnost, je instalace jedné směšovací jednotky před několik vakuových radiátorů pro soukromý dům. Výsledkem je, že se horká voda mísí s ochlazenou vodou ze zpětného potrubí na požadovanou úroveň teploty.
Nepochybnou výhodou elektrických vakuových topných těles je schopnost ovládat úroveň ohřevu zvlášť pro každé zařízení. To však zvyšuje náklady na platbu za elektřinu. Doporučuje se instalovat takové modely do malých místností s dobrou úrovní tepelné izolace. Měli byste také vzít v úvahu jejich vysoké náklady - čtyřdílný model 800 W má cenu 8 tisíc rublů.
K vytápění by se měly kupovat pouze elektrické vakuové radiátory vyrobené z výroby. Jinak existuje vysoká pravděpodobnost odtlakování vakuové komory, což povede k rozbití celého zařízení.
Solární systémy
Využití solární energie je jedním ze slibných směrů ve vývoji topných systémů. Kromě známých solárních panelů jsou široce používány kolektory využívající tepelnou energii slunce. Strukturálně se jedná o síť potrubí, které tvoří jedno pole. Uvnitř je chladicí kapalina s nízkým bodem varu. Stejně jako u vakuových radiátorů je uzavřen v nízkotlakých trubkách. Tato konstrukce se nachází na slunné straně pozemku nebo na střeše domu. Při zahřívání chladicí kapalina začíná cirkulovat a vstupuje do výměníkové nádrže vakuových solárních kolektorů pro vytápění domu. Tam se jeho energie přenáší na vodu, kterou lze použít jak k vytápění, tak k zásobování teplou vodou.
Hlavním prvkem vakuového solárního kolektoru pro vytápění domů je rám vakuové trubice. V závislosti na jeho oblasti se mění celková kapacita celého systému. Funkce provozu sběratelů tohoto druhu jsou následující.
- Možnost využití jako pomocného zdroje tepelné energie... Na rozdíl od principu fungování vakuových topných těles, jejichž provoz není ovlivňován povětrnostními faktory, solární kolektory vyžadují neustálé vystavení UV záření ze svítidla. Proto není praktické takový systém v zimě používat;
- Úspora energie... V létě se solární kolektory úspěšně vyrovnávají s dodávkou teplé vody a vytápěním malých místností na začátku podzimu. V tomto případě jsou náklady na energii minimální a mohou být spojeny s provozem čerpadla, aby se zajistila cirkulace kapaliny;
- Relativně vysoké náklady... Průměrná cena vakuového potrubí s rámem je 45 tisíc rublů. Pokud se plánuje nákup plnohodnotného systému zásobování vodou za 300 litrů, pak to bude stát od 150 tisíc rublů. Autonomní vakuové solární kolektory určené pro vytápění domů a zásobování teplou vodou budou stát nejméně 310 tisíc rublů.
Navzdory vysokým nákladům jsou však tyto systémy stále populárnější. Vznik nových, levnějších a efektivnějších výrobních materiálů dává předpoklady pro nižší ceny.
V takových systémech nelze použít vakuovou expanzní nádobu k ohřevu, protože kapalina musí být pod nízkým tlakem.
Expanzní vakuová nádrž pro vytápění
Ve většině případů je vakuová expanzní nádoba vyrobena samostatně. Jedná se o upgrade podobného modelu pro otevřený topný systém. Ale na rozdíl od toho instalace neprobíhá v horním bodě linky, ale ve spodní části.
K tomu je vakuová ohřívací nádrž připojena k potrubí pomocí 1/2 trubky. Pro provoz musí být vakuová nádrž určená k vytápění z 1/3 naplněna chladicí kapalinou. V procesu ohřevu vody v potrubí se rozšiřuje, v důsledku čehož přebytek vstupuje do nádrže. Pokud se množství chladicí kapaliny v potrubí sníží, působením vytvořeného nízkého tlaku nastane opačný účinek - voda z vakuové nádrže pro vytápění se přesune do potrubí.
Použití tohoto designu má několik výhod.
- Optimalizace místa pro instalaci všech topných prvků. Expanzní nádrž může být umístěna přímo vedle kotle nebo v jiné místnosti domu;
- Snižování odpařování chladicí kapaliny, což je hlavní problém všech otevřených systémů;
- Pomocí vakuové expanzní nádoby pro vytápění můžete vizuálně sledovat nejen hladinu kapaliny v potrubí, ale také její složení. To přispívá k včasnému čištění linky od nahromaděných nečistot a alkalických usazenin.
Nevýhody vakuové expanzní nádrže pro vytápění zahrnují nedostatek továrních modelů. Může být vyroben pouze sami. K tomu použijte ocelové nádoby kulatého nebo válcového tvaru s vypočítaným objemem. Mělo by to být alespoň 10% z množství chladicí kapaliny.
Výsledky
Kdy se doporučuje instalovat vakuový systém pro vytápění domů? S výjimkou kladných recenzí o vakuových topných tělesech je instalace solárního systému nebo expanzní nádoby popsaného typu pomocnými mechanismy pro zlepšení nebo optimalizaci provozu topného systému.
Výkonné vakuové čerpadlo pro vytápění zlepší cirkulaci vody, ale přímo ovlivní tepelný režim. Chladicí kapalina prostě nemá čas dostatečně vychladnout, což je pro podlahu ohřátou vodou nepřijatelné - směšovací proudy nesníží teplotu na požadovanou úroveň.
Při výběru a instalaci zbývajících prvků vakuového ohřevu je třeba vzít v úvahu jejich vlastnosti.
Vakuové radiátory
Kromě tepelné energie jsou dodržována pravidla pro instalaci vakuových topných těles v soukromém domě.
Minimální vzdálenost od topné plochy k okennímu parapetu by měla být 8 cm. Rovněž by úroveň od podlahy ke spodní části baterie neměla být menší než 4 cm. Ke zlepšení přenosu tepla se doporučuje instalovat reflexní materiály na stěně za radiátorem.
Sluneční kolektory
V některých modelech lze místo speciální kapaliny použít čistou vodu. Účinnost takových zařízení je však řádově nižší než výše uvedená. Tento bod je nutné zkontrolovat u prodejce.
Pro efektivní provoz je také povrch vakuových trubic pokryt speciálním materiálem, který zlepšuje absorpční vlastnosti světelné energie.
Vakuové expanzní nádrže
Před vytvořením vlastních struktur musíte vybrat správný materiál. Nejlepší je použít nerezovou nebo pozinkovanou ocel. Je však třeba mít na paměti, že pro jeho svařování je nutné použít speciální zařízení pracující v určitém režimu. Nejlepším způsobem, jak z této situace vyjít, je koupit vhodnou továrně vyrobenou nádrž a mírně ji modernizovat instalací potřebných trysek pro připojení k topnému potrubí.
Systém vakuového vytápění, který zahrnuje baterie, radiátory, čerpadla a nádrže, může účinně doplnit práci hlavního. Nejprve proto musíte vypočítat požadovaný indikátor dodatečného výkonu a poté vybrat příslušné komponenty a prvky.
Video materiál jasně ukazuje princip fungování vakuových topných těles:
