As tentativas de melhorar o sistema de aquecimento tradicional às vezes levam ao surgimento de métodos bastante eficazes. Um deles é o uso da propriedade de algumas substâncias líquidas de passar do estado líquido para o gasoso a temperaturas relativamente baixas. Levando em conta esse fato, foi desenvolvido um sistema de aquecimento a vácuo: baterias, radiadores, bombas, tanques podem funcionar tanto separadamente quanto em conjunto.
Maneiras de melhorar a eficiência do aquecimento
Qual é a finalidade de tais dispositivos de aquecimento? Primeiro, eles são necessários para melhorar a eficiência e a segurança de todo o sistema. No entanto, cada sistema de aquecimento a vácuo ou suas partes individuais diferem em design e princípio de operação.
Atualmente, existem vários tipos de dispositivos, cujo funcionamento é baseado na utilização de líquidos de baixa temperatura de ebulição ou diferença de pressão.
- Baterias de aquecimento a vácuo para sistemas autônomos... Eles são elementos de aquecimento em que certas áreas são preenchidas com líquido de brometo de lítio. A baixa pressão neles reduz o nível de ebulição para +35 graus. Como resultado, uma grande quantidade de energia é liberada, o que leva a um rápido aquecimento da sala;
- Sistemas solares... Com a ajuda deles, a energia útil do sol é transferida para o portador de calor. Para isso, são instalados coletores solares a vácuo para aquecimento da casa. Seu princípio de operação é em muitos aspectos semelhante ao de baterias de aquecimento a vácuo - um líquido especial com um baixo ponto de ebulição também é usado;
- Expansor a vácuo alternativo para aquecimento... Ele pode ser usado para atualizar um sistema de aquecimento ao ar livre, garantindo evaporação mínima de água;
- Bombas de vácuo de alta eficiência... Eles podem ser usados para melhorar a circulação do refrigerante em tubulações de sistemas com grande volume. Eles também são muito populares para o arranjo de sistemas autônomos de abastecimento de água e esgoto.
Cada um desses dispositivos, com a seleção correta de parâmetros técnicos, pode melhorar o desempenho do aquecimento. Mas para isso é necessário considerar seu princípio de funcionamento e características de projeto.
A potente bomba de vácuo para aquecimento também pode ser utilizada para abastecimento de água. Para fazer isso, é necessário fazer um mecanismo de comutação para os tubos de conexão.
Radiadores de aquecimento a vácuo: princípio de operação e dicas para escolher
Os modos de aquecimento de baixa temperatura impulsionaram o desenvolvimento de novos tipos de baterias. Um deles são radiadores de aquecimento a vácuo para uma casa particular. Eles são externamente semelhantes aos modelos clássicos de alumínio ou bimetálicos. A diferença está na distância entre as seções (é muito maior) e a estrutura interna.
Como mencionado acima, o princípio de operação dos radiadores de aquecimento a vácuo é usar um líquido de brometo de lítio. Vamos considerar as especificidades do design desses dispositivos. Eles consistem nos seguintes elementos.
- Habitação... Está dividido em duas seções.Na parte inferior, é instalado um canal horizontal de passagem do refrigerante, que atua como trocador de calor entre a água aquecida e o líquido localizado nas seções verticais;
- Canal horizontal com refrigerante... Dependendo do modelo, pode ser conectado a um sistema autônomo de aquecimento de água quente ou ter elementos de aquecimento. Ao usar o último, são obtidos radiadores elétricos de aquecimento a vácuo. Sua energia térmica do elemento de aquecimento é transferida para a água (ou enchimento de óleo), como resultado do aumento da temperatura do líquido de brometo de lítio;
- Seções verticais com meio de aquecimento secundário... O nível de aquecimento do ar na sala depende do seu número e volume. É importante que uma pressão mínima seja criada dentro dessas cavidades. Quanto mais baixo for, mais rápido o líquido esquentará.
Por que não há uma transição generalizada para radiadores de aquecimento a vácuo? Avaliações desses dispositivos são em sua maioria positivas. Porém, na hora de escolher, deve-se levar em consideração as peculiaridades de seu funcionamento. Fornecer um nível de temperatura da água nas tubulações de cerca de 40-60 graus é problemático para sistemas autônomos. Embora este seja o princípio básico de operação de radiadores de aquecimento a vácuo. Isso pode levar ao rápido resfriamento do refrigerante em seções remotas da tubulação. Portanto, para sistemas de aquecimento a vácuo, recomenda-se instalar caldeiras de pirólise, cuja temperatura normal é 60/45 ou 70/50 graus.
Outra forma de melhorar a eficiência é instalar uma única unidade de mistura na frente de vários radiadores a vácuo para uma residência particular. Como resultado, a água quente se mistura com a água resfriada do tubo de retorno até o nível de temperatura necessário.
A vantagem indiscutível dos radiadores elétricos de aquecimento a vácuo é a capacidade de controlar o nível de aquecimento separadamente para cada dispositivo. No entanto, isso aumenta o custo do pagamento da eletricidade. Recomenda-se instalar esses modelos em salas pequenas com um bom nível de isolamento térmico. Você também deve levar em consideração seu alto custo - um modelo de 800 W de quatro seções tem um preço de 8 mil rublos.
Apenas radiadores elétricos a vácuo feitos de fábrica devem ser adquiridos para aquecimento. Caso contrário, existe uma grande probabilidade de despressurização da câmara de vácuo, o que levará ao colapso de todo o dispositivo.
Sistemas de aquecimento solar
O uso da energia solar é uma das direções promissoras no desenvolvimento de sistemas de aquecimento. Além dos já conhecidos painéis solares, são amplamente utilizados coletores que aproveitam a energia térmica do sol. Estruturalmente, eles são uma rede de pipelines que formam um único campo. Dentro deles existe um refrigerante com baixo ponto de ebulição. Tal como acontece com os radiadores a vácuo, é colocado em tubos de baixa pressão. Esta estrutura está localizada no lado ensolarado do terreno ou no telhado da casa. À medida que aquece, o refrigerante começa a circular e entra no tanque de troca de calor dos coletores solares a vácuo para aquecimento da casa. Lá, sua energia é transferida para a água, que pode ser utilizada tanto para aquecimento quanto para abastecimento de água quente.
O elemento principal de um coletor solar a vácuo para aquecimento doméstico é uma estrutura de tubo de vácuo. Dependendo de sua área, a capacidade total de todo o sistema muda. As características da operação de coletores deste tipo são as seguintes.
- Possibilidade de uso como fonte auxiliar de energia térmica... Ao contrário do princípio de operação dos radiadores de aquecimento a vácuo, cujo funcionamento não é afetado por fatores climáticos, os coletores solares precisam de exposição constante à radiação ultravioleta da luminária. Portanto, não é prático usar tal sistema no inverno;
- Economia de energia... No verão, os coletores solares lidam com sucesso com a tarefa de abastecimento de água quente e aquecimento de pequenas salas no início do outono. Nesse caso, os custos de energia são mínimos e podem ser associados ao funcionamento da bomba para garantir a circulação do líquido;
- Custo relativamente alto... O preço médio de um coletor de vácuo com moldura é de 45 mil rublos. Se estiver planejado comprar um sistema de abastecimento de água completo por 300 litros, custará 150 mil rublos. Os coletores solares a vácuo autônomos projetados para aquecimento doméstico e abastecimento de água quente custarão pelo menos 310 mil rublos.
Mas, apesar do alto custo, esses sistemas estão se tornando cada vez mais populares. O surgimento de materiais de manufatura novos, mais baratos e mais eficientes oferece pré-requisitos para preços mais baixos.
É impossível usar um tanque de expansão a vácuo para aquecimento em tais sistemas, uma vez que o líquido deve estar sob baixa pressão.
Tanque de expansão a vácuo para aquecimento
Na maioria dos casos, o vaso de expansão a vácuo é feito pelo próprio. É uma atualização de um modelo semelhante para um sistema de aquecimento aberto. Mas, ao contrário, a instalação ocorre não no ponto superior da linha, mas na parte inferior.
Para isso, o tanque de aquecimento a vácuo é conectado à tubulação por meio de um tubo 1/2. Para operação, o tanque de vácuo destinado ao aquecimento deve ser abastecido em 1/3 com refrigerante. No processo de aquecimento da água nas tubulações, ela se expande e, como resultado, o excedente entra no tanque. Se a quantidade de refrigerante nas tubulações diminuir, sob a ação da baixa pressão criada, ocorre o efeito oposto - a água do tanque de vácuo para aquecimento passa para a tubulação.
Existem várias vantagens em usar este design.
- Otimização do local para instalação de todos os elementos de aquecimento. O tanque de expansão pode ser colocado diretamente ao lado da caldeira ou em outro cômodo da casa;
- Reduzir a evaporação do refrigerante, que é o principal problema de todos os sistemas abertos;
- Usando um tanque de expansão a vácuo para aquecimento, você pode monitorar visualmente não apenas o nível do líquido nos tubos, mas também sua composição. Isso contribui para a limpeza oportuna da linha de detritos acumulados e depósitos alcalinos.
As desvantagens de um tanque de expansão a vácuo para aquecimento incluem a falta de modelos de fábrica. Só pode ser feito por você. Para isso, use recipientes de aço de formato redondo ou cilíndrico com um volume calculado. Deve ser pelo menos 10% da quantidade do refrigerante.
Resultados
Quando é recomendado instalar um sistema de vácuo para aquecimento doméstico? Com exceção das críticas positivas sobre radiadores de aquecimento a vácuo, a instalação de um sistema solar ou de um tanque de expansão do tipo descrito são mecanismos auxiliares para melhorar ou otimizar o funcionamento do sistema de aquecimento.
Uma bomba de vácuo potente para aquecimento melhorará a circulação da água, mas afetará diretamente o regime térmico. O refrigerante simplesmente não tem tempo para esfriar o suficiente, o que é inaceitável para um piso aquecido com água - os fluxos de mistura não abaixam a temperatura para o nível desejado.
Ao escolher e instalar os demais elementos de aquecimento a vácuo, suas características devem ser levadas em consideração.
Radiadores a vácuo
Além da energia térmica, são observadas as regras para a instalação de radiadores de aquecimento a vácuo em residências particulares.
A distância mínima da superfície de aquecimento ao peitoril da janela deve ser de 8 cm. Além disso, o nível do chão até a parte inferior da bateria também não deve ser inferior a 4 cm. Para melhorar a transferência de calor, é recomendado instalar refletindo materiais na parede atrás do radiador.
Coletores solares
Em alguns modelos, pode-se usar água pura em vez de um líquido especial. No entanto, a eficiência de tais instalações é uma ordem de magnitude menor do que a acima. Este ponto deve ser verificado com o vendedor.
Além disso, para uma operação eficiente, a superfície dos tubos de vácuo é coberta com um material especial que melhora as propriedades de absorção da energia da luz.
Tanques de expansão a vácuo
Antes de fazer suas próprias estruturas, você precisa escolher o material certo. É melhor usar aço inoxidável ou aço galvanizado. Mas deve-se ter em mente que para sua soldagem é necessário o uso de um aparelho especial operando em um determinado modo. A melhor maneira de sair desta situação é adquirir um tanque adequado, fabricado na fábrica, e modernizá-lo ligeiramente instalando os bicos necessários para a ligação à conduta de aquecimento.
Um sistema de aquecimento a vácuo, que inclui baterias, radiadores, bombas e tanques, pode efetivamente complementar o trabalho do principal. Portanto, primeiro você precisa calcular o indicador necessário de energia adicional e, em seguida, selecionar os componentes e elementos apropriados.
O material de vídeo mostra claramente o princípio de operação dos radiadores de aquecimento a vácuo:
