Pokusy o zlepšenie tradičného vykurovacieho systému niekedy vedú k vzniku pomerne efektívnych metód. Jedným z nich je využitie vlastnosti niektorých kvapalných látok na prechod z kvapalného do plynného skupenstva pri relatívne nízkych teplotách. S prihliadnutím na túto skutočnosť bol vyvinutý vákuový vykurovací systém: batérie, radiátory, čerpadlá, nádrže môžu fungovať oddelene aj ako komplex.
Spôsoby zlepšenia účinnosti vykurovania
Aký je účel takýchto vykurovacích zariadení? Najskôr sú potrebné na zvýšenie efektívnosti a bezpečnosti celého systému. Každý vákuový vykurovací systém alebo jeho jednotlivé časti sa však líšia dizajnom a princípom činnosti.
V súčasnosti existuje niekoľko typov zariadení, ktorých prevádzka je založená na použití kvapalín s nízkoteplotným varom alebo tlakovým rozdielom.
- Vákuové vykurovacie batérie pre autonómne systémy... Sú to vykurovacie články, v ktorých sú určité oblasti naplnené kvapalinou bromidu lítneho. Nízky tlak v nich znižuje hladinu varu na +35 stupňov. Vďaka tomu sa uvoľňuje veľké množstvo energie, čo vedie k rýchlemu zahriatiu miestnosti;
- Solárne systémy... S ich pomocou sa užitočná energia slnka prenáša na nosič tepla. K tomu sú nainštalované vákuové solárne kolektory na vykurovanie domu. Ich princíp činnosti je v mnohých ohľadoch podobný ako pri vákuových vykurovacích batériách - používa sa tiež špeciálna kvapalina s nízkym bodom varu;
- Alternatívny vákuový expandér na vykurovanie... Môže sa použiť na modernizáciu vonkajšieho vykurovacieho systému zabezpečujúceho minimálne odparovanie vody;
- Vysoko účinné vývevy... Môžu byť použité na zlepšenie cirkulácie chladiacej kvapaliny v potrubiach systémov s veľkým objemom. Sú tiež veľmi populárne na usporiadanie autonómnych vodovodných a kanalizačných systémov.
Každé z týchto zariadení môže pri správnom výbere technických parametrov zlepšiť výkon kúrenia. Je však potrebné zvážiť ich princíp fungovania a konštrukčné vlastnosti.
Výkonné vákuové čerpadlo na vykurovanie je možné použiť aj na zásobovanie vodou. K tomu je potrebné vyrobiť spínací mechanizmus pre spojovacie potrubia.
Vákuové vykurovacie radiátory: princíp činnosti a tipy na výber
Režimy nízkoteplotného vykurovania boli impulzom pre vývoj nových typov batérií. Jedným z nich sú vákuové vykurovacie radiátory pre súkromný dom. Navonok sa podobajú klasickým hliníkovým alebo bimetalovým modelom. Rozdiel spočíva vo vzdialenosti medzi úsekmi (je oveľa väčší) a vnútornou štruktúrou.
Ako bolo uvedené vyššie, princípom činnosti vákuových vykurovacích radiátorov je použitie lítium-bromidovej kvapaliny. Zvážme špecifiká konštrukcie týchto zariadení. Skladajú sa z nasledujúcich prvkov.
- Bývanie... Je rozdelená do dvoch častí.V spodnej časti je nainštalovaný vodorovný kanál na priechod chladiacej kvapaliny, ktorý slúži ako tepelný výmenník medzi ohrievanou vodou a kvapalinou umiestnenou vo zvislých úsekoch;
- Vodorovný kanál s chladiacou kvapalinou... Podľa modelu môže byť pripojený k autonómnemu systému ohrevu teplej vody alebo môže mať vykurovacie články. Pri ich použití sa získavajú elektrické vákuové vykurovacie radiátory. Ich tepelná energia z vykurovacieho telesa sa prenáša do vody (alebo olejového plniva), v dôsledku čoho teplota kvapaliny bromidu lítneho stúpa;
- Zvislé profily so sekundárnym vykurovacím médiom... Úroveň ohrevu vzduchu v miestnosti závisí od ich množstva a objemu. Je dôležité, aby sa vnútri týchto dutín vytvoril minimálny tlak. Čím je nižšia, tým rýchlejšie sa kvapalina zahreje.
Prečo nie je rozšírený prechod na vákuové vykurovacie radiátory? Recenzie týchto zariadení sú väčšinou pozitívne. Pri výbere by sa však malo brať do úvahy zvláštnosti ich fungovania. Zabezpečenie úrovne teploty vody v potrubiach asi 40 - 60 stupňov je pre autonómne systémy problematické. Aj keď ide o základný princíp fungovania vákuových vykurovacích radiátorov. To môže viesť k rýchlemu ochladeniu chladiacej kvapaliny v odľahlých častiach potrubia. Preto sa pre vákuové vykurovacie systémy odporúča inštalovať pyrolýzne kotly, ktorých normálna teplota je 60/45 alebo 70/50 stupňov.
Ďalším spôsobom, ako zvýšiť účinnosť, je inštalácia jednej zmiešavacej jednotky pred niekoľko vákuových radiátorov pre súkromný dom. Vďaka tomu sa horúca voda zmieša s ochladenou vodou z vratného potrubia na požadovanú úroveň teploty.
Nepochybnou výhodou elektrických vákuových vykurovacích radiátorov je schopnosť ovládať úroveň vykurovania zvlášť pre každé zariadenie. To však zvyšuje náklady na platbu za elektrinu. Takéto modely sa odporúčajú inštalovať v malých miestnostiach s dobrou úrovňou tepelnej izolácie. Mali by ste tiež vziať do úvahy ich vysoké náklady - štvordielny 800 W model má cenu 8 tisíc rubľov.
Na kúrenie by sa mali kupovať iba elektrické vákuové radiátory vyrobené z výroby. V opačnom prípade existuje vysoká pravdepodobnosť odtlakovania vákuovej komory, čo povedie k poruche celého zariadenia.
Solárne vykurovacie systémy
Využitie slnečnej energie je jedným zo sľubných smerov vo vývoji vykurovacích systémov. Okrem známych solárnych panelov sú široko používané kolektory, ktoré využívajú tepelnú energiu slnka. Štrukturálne sú to sieť plynovodov, ktoré tvoria jediné pole. V ich vnútri je chladiaca kvapalina s nízkym bodom varu. Rovnako ako vákuové radiátory je uzavretý v nízkotlakových trubiciach. Táto konštrukcia sa nachádza na slnečnej strane pozemku alebo na streche domu. Pri zahrievaní chladiaca kvapalina začne cirkulovať a vstupuje do tepelnej výmennej nádrže vákuových solárnych kolektorov na vykurovanie domu. Tam sa jeho energia prenáša na vodu, ktorú je možné použiť na vykurovanie aj na zásobovanie teplou vodou.
Hlavným prvkom vákuového solárneho kolektora na vykurovanie domu je rám vákuovej trubice. V závislosti od jeho oblasti sa mení celková kapacita celého systému. Funkcie fungovania kolektorov tohto druhu sú nasledujúce.
- Možnosť použitia ako pomocného zdroja tepelnej energie... Na rozdiel od princípu fungovania vákuových vykurovacích radiátorov, ktorých činnosť nie je ovplyvňovaná poveternostnými vplyvmi, slnečné kolektory potrebujú neustále vystavenie UV žiareniu zo svietidla. Preto nie je praktické používať takýto systém v zime;
- Úspora energie... V lete sa solárne kolektory úspešne vyrovnávajú s úlohou zásobovania teplou vodou a vykurovania malých miestností začiatkom jesene. V tomto prípade sú náklady na energiu minimálne a môžu byť spojené s prevádzkou čerpadla na zabezpečenie cirkulácie kvapaliny;
- Relatívne vysoké náklady... Priemerná cena vákuového potrubia s rámom je 45 tisíc rubľov. Ak sa plánuje nákup plnohodnotného systému zásobovania vodou pre 300 litrov, potom to bude stáť od 150 tisíc rubľov. Autonómne vákuové solárne kolektory určené na vykurovanie domu a zásobovanie teplou vodou budú stáť najmenej 310 tisíc rubľov.
Ale aj napriek vysokým nákladom sú takéto systémy čoraz populárnejšie. Vznik nových, lacnejších a efektívnejších materiálov na výrobu dáva predpoklady pre nižšie ceny.
V takýchto systémoch nie je možné použiť vákuovú expanznú nádrž na vykurovanie, pretože kvapalina musí byť pod nízkym tlakom.
Expanzná vákuová nádrž na vykurovanie
Vo väčšine prípadov je vákuová expanzná nádoba vyrobená samostatne. Jedná sa o dodatočnú úpravu podobného modelu pre otvorený vykurovací systém. Ale na rozdiel od toho sa inštalácia neuskutočňuje v hornom bode vedenia, ale v dolnej časti.
Za týmto účelom je vákuová ohrievacia nádrž pripojená k potrubiu pomocou 1/2 potrubia. Pre prevádzku musí byť vákuová nádrž určená na ohrev 1/3 naplnená chladiacou kvapalinou. V procese ohrevu vody v potrubiach sa rozširuje, v dôsledku čoho prebytok vstupuje do nádrže. Ak sa množstvo chladiacej kvapaliny v potrubiach zníži, pôsobením vytvoreného nízkeho tlaku dôjde k opačnému efektu - voda z vákuovej nádrže na vykurovanie sa presunie do potrubia.
Používanie tohto dizajnu má niekoľko výhod.
- Optimalizácia miesta pre inštaláciu všetkých vykurovacích telies. Expanznú nádrž je možné umiestniť priamo pri kotle alebo v inej miestnosti domu;
- Zníženie odparovania chladiacej kvapaliny, čo je hlavným problémom všetkých otvorených systémov;
- Pomocou vákuovej expanznej nádrže na vykurovanie môžete vizuálne sledovať nielen hladinu kvapaliny v potrubiach, ale aj jej zloženie. To prispieva k včasnému vyčisteniu linky od nahromadených zvyškov a alkalických usadenín.
Medzi nevýhody vákuovej expanznej nádoby na vykurovanie patrí nedostatok továrenských modelov. Môže byť vyrobený iba sami. K tomu použite oceľové nádoby okrúhleho alebo valcového tvaru s vypočítaným objemom. Malo by to byť najmenej 10% množstva chladiacej kvapaliny.
Výsledky
Kedy sa odporúča inštalovať vákuový systém na vykurovanie domu? S výnimkou pozitívnych hodnotení vákuových vykurovacích radiátorov je inštalácia solárneho systému alebo expanznej nádrže opísaného typu pomocnými mechanizmami na zlepšenie alebo optimalizáciu činnosti vykurovacieho systému.
Výkonné vákuové čerpadlo na vykurovanie zlepší cirkuláciu vody, ale priamo ovplyvní tepelný režim. Chladiaca kvapalina jednoducho nemá čas dostatočne sa ochladiť, čo je pre podlahu ohrievanú vodou neprijateľné - zmiešavacie toky neznížia teplotu na požadovanú úroveň.
Pri výbere a inštalácii ďalších prvkov vákuového ohrevu by sa mali brať do úvahy ich vlastnosti.
Vákuové radiátory
Okrem tepelnej energie sa dodržiavajú pravidlá pre inštaláciu vákuových vykurovacích radiátorov v súkromnom dome.
Minimálna vzdialenosť od vykurovacej plochy k parapetu by mala byť 8 cm. Okrem toho by úroveň od podlahy k spodnej časti batérie nemala byť menšia ako 4 cm. Na zlepšenie prenosu tepla sa odporúča inštalovať odrážajúce materiály na stene za radiátorom.
Slnečné kolektory
V niektorých modeloch je možné namiesto špeciálnej kvapaliny použiť čistú vodu. Účinnosť takýchto inštalácií je však rádovo nižšia ako účinnosť vyššie. Tento bod je potrebné skontrolovať u predajcu.
Pre efektívnu prevádzku je povrch vákuových trubíc pokrytý špeciálnym materiálom, ktorý zlepšuje absorpčné vlastnosti svetelnej energie.
Vákuové expanzné nádrže
Pred vytvorením vlastných štruktúr musíte zvoliť správny materiál. Najlepšie je použiť nehrdzavejúcu alebo pozinkovanú oceľ. Je však potrebné mať na pamäti, že na jeho zváranie je potrebné použiť špeciálny prístroj pracujúci v určitom režime. Najlepším spôsobom, ako z tejto situácie vyjsť, je kúpiť si vhodnú továrenskú nádrž a mierne ju zmodernizovať inštaláciou potrebných trysiek na pripojenie k vykurovaciemu potrubiu.
Systém vákuového vykurovania, ktorý obsahuje batérie, radiátory, čerpadlá a nádrže, môže účinne doplniť prácu hlavného. Preto musíte najskôr vypočítať požadovaný indikátor dodatočného výkonu a potom zvoliť príslušné komponenty a prvky.
Video materiál jasne ukazuje princíp fungovania vákuových vykurovacích radiátorov:
