Los intentos de mejorar el sistema de calefacción tradicional a veces conducen a la aparición de métodos bastante efectivos. Uno de ellos es el aprovechamiento de la propiedad de algunas sustancias líquidas para pasar de un estado líquido a un gaseoso a temperaturas relativamente bajas. Teniendo en cuenta este hecho, se desarrolló un sistema de calentamiento por vacío: las baterías, los radiadores, las bombas, los tanques pueden funcionar tanto por separado como en conjunto.
Formas de mejorar la eficiencia de la calefacción
¿Cuál es el propósito de tales dispositivos de calefacción? Primero, son necesarios para mejorar la eficiencia y seguridad de todo el sistema. Sin embargo, cada sistema de calentamiento por vacío o sus partes individuales difieren en diseño y principio de funcionamiento.
Actualmente, existen varios tipos de dispositivos, cuyo funcionamiento se basa en el uso de líquidos de ebullición a baja temperatura o diferencia de presión.
- Baterías de calentamiento al vacío para sistemas autónomos... Son elementos calefactores en los que determinadas zonas se llenan de bromuro de litio líquido. La baja presión en ellos reduce el nivel de ebullición a +35 grados. Como resultado, se libera una gran cantidad de energía, lo que conduce a un calentamiento rápido de la habitación;
- Sistemas solares... Con su ayuda, la energía útil del sol se transfiere al portador de calor. Para ello, se instalan colectores solares de vacío para calentar la casa. Su principio de funcionamiento es en muchos aspectos similar al de las baterías de calentamiento al vacío: también se utiliza un líquido especial con un punto de ebullición bajo;
- Expansor de vacío alternativo para calentar... Se puede utilizar para actualizar un sistema de calefacción al aire libre, asegurando una evaporación mínima del agua;
- Bombas de vacío de alta eficiencia... Se pueden utilizar para mejorar la circulación del refrigerante en tuberías de sistemas con un gran volumen. También son muy populares para la disposición de sistemas autónomos de suministro de agua y alcantarillado.
Cada uno de estos dispositivos, con la selección correcta de parámetros técnicos, puede mejorar el rendimiento de la calefacción. Pero para esto es necesario considerar su principio de funcionamiento y características de diseño.
La potente bomba de vacío para calefacción también se puede utilizar para el suministro de agua. Para hacer esto, es necesario hacer un mecanismo de conmutación para las tuberías de conexión.
Radiadores de calefacción al vacío: principio de funcionamiento y consejos para elegir.
Los modos de calentamiento a baja temperatura impulsaron el desarrollo de nuevos tipos de baterías. Uno de ellos son los radiadores de calefacción de vacío para una casa particular. En apariencia, son similares a los modelos clásicos de aluminio o bimetálicos. La diferencia radica en la distancia entre las secciones (es mucho mayor) y la estructura interna.
Como se mencionó anteriormente, el principio de funcionamiento de los radiadores de calefacción por vacío es utilizar un líquido de bromuro de litio. Consideremos los detalles del diseño de estos dispositivos. Constan de los siguientes elementos.
- Alojamiento... Está dividido en dos secciones.En la parte inferior se instala un canal horizontal para el paso del refrigerante, que actúa como intercambiador de calor entre el agua calentada y el líquido ubicado en los tramos verticales;
- Canal horizontal con refrigerante... Dependiendo del modelo, se puede conectar a un sistema autónomo de calentamiento de agua caliente o tener elementos calefactores. Al utilizar este último, se obtienen radiadores eléctricos de calefacción al vacío. Su energía térmica del elemento calefactor se transfiere al agua (o relleno de aceite), como resultado de lo cual aumenta la temperatura del líquido de bromuro de litio;
- Secciones verticales con medio de calentamiento secundario... El nivel de calentamiento del aire en la habitación depende de su número y volumen. Es importante que se cree una presión mínima dentro de estas cavidades. Cuanto más bajo sea, más rápido se calentará el líquido.
¿Por qué no hay una transición generalizada a los radiadores de calefacción al vacío? Las revisiones de estos dispositivos son en su mayoría positivas. Sin embargo, al elegir, se deben tener en cuenta las peculiaridades de su funcionamiento. Proporcionar un nivel de temperatura del agua en las tuberías de aproximadamente 40 a 60 grados es problemático para los sistemas autónomos. Aunque este es el principio básico de funcionamiento de los radiadores de calefacción por vacío. Esto puede conducir a un enfriamiento rápido del refrigerante en secciones remotas de la tubería. Por lo tanto, para los sistemas de calefacción al vacío, se recomienda instalar calderas de pirólisis, cuya temperatura normal es de 60/45 o 70/50 grados.
Otra forma de mejorar la eficiencia es instalar una sola unidad de mezcla frente a varios radiadores de vacío para una casa privada. Como resultado, el agua caliente se mezclará con el agua enfriada de la tubería de retorno hasta el nivel de temperatura requerido.
La ventaja indudable de los radiadores de calefacción por vacío eléctricos es la capacidad de controlar el nivel de calefacción por separado para cada dispositivo. Sin embargo, esto aumenta el costo de pagar la electricidad. Se recomienda instalar dichos modelos en habitaciones pequeñas con un buen nivel de aislamiento térmico. También debe tener en cuenta su alto costo: un modelo de 800 W de cuatro secciones tiene un precio de 8 mil rublos.
Solo se deben comprar radiadores de vacío eléctricos fabricados en fábrica para calentar. De lo contrario, existe una alta probabilidad de despresurización de la cámara de vacío, lo que provocará la avería de todo el dispositivo.
Sistemas de calefacción solar
El uso de energía solar es una de las direcciones prometedoras en el desarrollo de sistemas de calefacción. Además de los conocidos paneles solares, se utilizan mucho los colectores que utilizan la energía térmica del sol. Estructuralmente, son una red de tuberías que forman un solo campo. En su interior hay un refrigerante con un punto de ebullición bajo. Al igual que con los radiadores de vacío, está encerrado en tubos de baja presión. Esta estructura está ubicada en el lado soleado del sitio o techo de la casa. A medida que se calienta, el refrigerante comienza a circular y entra en el tanque de intercambio de calor de los colectores solares de vacío para calentar la casa. Allí, su energía se transfiere al agua, que se puede utilizar tanto para calefacción como para suministro de agua caliente.
El elemento principal de un colector solar de vacío para calefacción doméstica es un marco de tubo de vacío. Dependiendo de su área, la capacidad total de todo el sistema cambia. Las características del funcionamiento de colectores de este tipo son las siguientes.
- Posibilidad de utilizar como fuente auxiliar de energía térmica.... A diferencia del principio de funcionamiento de los radiadores de calefacción por vacío, cuyo funcionamiento no se ve afectado por factores meteorológicos, los colectores solares necesitan una exposición constante a la radiación UV de la luminaria. Por lo tanto, no es práctico utilizar un sistema de este tipo en invierno;
- El ahorro de energía... En verano, los colectores solares hacen frente con éxito a la tarea de suministro de agua caliente y calefacción de habitaciones pequeñas a principios de otoño. En este caso, los costos de energía son mínimos y pueden asociarse con el funcionamiento de la bomba para asegurar la circulación del líquido;
- Costo relativamente alto... El precio promedio de un colector de vacío con marco es de 45 mil rublos. Si se planea comprar un sistema de suministro de agua completo por 300 litros, costará desde 150 mil rublos. Los colectores solares de vacío autónomos diseñados para calefacción doméstica y suministro de agua caliente costarán al menos 310 mil rublos.
Pero, a pesar del alto costo, estos sistemas se están volviendo cada vez más populares. La aparición de materiales de fabricación nuevos, más baratos y más eficientes proporciona requisitos previos para precios más bajos.
Es imposible utilizar un tanque de expansión de vacío para calentar en tales sistemas, ya que el líquido debe estar a baja presión.
Tanque de expansión al vacío para calefacción
En la mayoría de los casos, el vaso de expansión de vacío es de fabricación propia. Es una actualización de un modelo similar para un sistema de calefacción abierto. Pero a diferencia de él, la instalación no se lleva a cabo en el punto superior de la línea, sino en la parte inferior.
Para ello, el tanque de calentamiento al vacío se conecta a la tubería mediante un tubo de 1/2. Para el funcionamiento, el tanque de vacío destinado a la calefacción debe llenarse 1/3 de refrigerante. En el proceso de calentar el agua en las tuberías, se expande, como resultado de lo cual el excedente ingresa al tanque. Si la cantidad de refrigerante en las tuberías disminuye, bajo la acción de la baja presión creada, se produce el efecto opuesto: el agua del tanque de vacío para calentar se mueve hacia la tubería.
Hay varias ventajas al utilizar este diseño.
- Optimización del lugar para la instalación de todos los elementos calefactores. El tanque de expansión se puede colocar directamente al lado de la caldera o en otra habitación de la casa;
- Reducir la evaporación del refrigerante, que es el principal problema de todos los sistemas abiertos;
- Usando un tanque de expansión de vacío para calentar, puede monitorear visualmente no solo el nivel de líquido en las tuberías, sino también su composición. Esto contribuye a la limpieza oportuna de la línea de escombros acumulados y depósitos alcalinos.
Las desventajas de un tanque de expansión de vacío para calefacción incluyen la falta de modelos de fábrica. Solo puede hacerlo usted mismo. Para hacer esto, use contenedores de acero de forma redonda o cilíndrica con un volumen calculado. Debe ser al menos el 10% de la cantidad de refrigerante.
Resultados
¿Cuándo se recomienda instalar un sistema de vacío para la calefacción del hogar? Con la excepción de las críticas positivas sobre los radiadores de calefacción por vacío, la instalación de un sistema solar o un tanque de expansión del tipo descrito son mecanismos auxiliares para mejorar u optimizar el funcionamiento del sistema de calefacción.
Una potente bomba de vacío para calefacción mejorará la circulación del agua, pero afectará directamente al régimen térmico. El refrigerante simplemente no tiene tiempo para enfriarse lo suficiente, lo cual es inaceptable para un piso calentado por agua; los flujos de mezcla no bajarán la temperatura al nivel deseado.
Al elegir e instalar los elementos restantes de calentamiento por vacío, se deben tener en cuenta sus características.
Radiadores de vacío
Además de la energía térmica, se observan las reglas para instalar radiadores de calefacción por vacío en una casa privada.
La distancia mínima desde la superficie de calefacción hasta el alféizar de la ventana debe ser de 8 cm. Además, el nivel desde el piso hasta la parte inferior de la batería tampoco debe ser inferior a 4 cm. Para mejorar la transferencia de calor, se recomienda instalar calor- materiales reflectantes en la pared detrás del radiador.
Colectores solares
En algunos modelos, se puede usar agua corriente en lugar de un líquido especial. Sin embargo, la eficiencia de tales instalaciones es un orden de magnitud menor que la de las anteriores. Este punto debe consultarse con el vendedor.
Además, para un funcionamiento eficiente, la superficie de los tubos de vacío está cubierta con un material especial que mejora las propiedades de absorción de la energía luminosa.
Tanques de expansión al vacío
Antes de hacer sus propias estructuras, debe elegir el material adecuado. Es mejor utilizar acero inoxidable o acero galvanizado. Pero debe tenerse en cuenta que para su soldadura es necesario utilizar un aparato especial que funcione en un modo determinado. La mejor manera de salir de esta situación es comprar un tanque adecuado hecho en fábrica y modernizarlo ligeramente instalando las boquillas necesarias para la conexión a la tubería de calefacción.
Un sistema de calefacción por vacío, que incluye baterías, radiadores, bombas y tanques, puede complementar eficazmente el trabajo del principal. Por lo tanto, primero debe calcular el indicador requerido de potencia adicional y luego seleccionar los componentes y elementos apropiados.
El material de video muestra claramente el principio de funcionamiento de los radiadores de calefacción por vacío:
