Versuche, das traditionelle Heizsystem zu verbessern, führen manchmal zur Entwicklung recht wirksamer Methoden. Eine davon ist die Nutzung der Eigenschaft bestimmter flüssiger Substanzen, bei relativ niedrigen Temperaturen von einem flüssigen in einen gasförmigen Zustand überzugehen. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache wurde ein Vakuumheizsystem entwickelt: Batterien, Heizkörper, Pumpen und Tanks können sowohl einzeln als auch in Kombination funktionieren.
Möglichkeiten zur Steigerung der Heizleistung
Was ist der Zweck solcher Heizgeräte? Erstens sind sie notwendig, um die Effizienz und Sicherheit des gesamten Systems zu erhöhen. Jedes Vakuumheizsystem oder seine Einzelteile unterscheiden sich jedoch strukturell und im Funktionsprinzip.
Gegenwärtig gibt es verschiedene Arten von Vorrichtungen, die auf der Verwendung von Niedertemperatur-Siedeflüssigkeiten oder Druckdifferenzen basieren.
- Vakuumheizbatterien für autonome Systeme. Sie sind Heizelemente, bestimmte Bereiche, in denen mit Lithiumbromidflüssigkeit gefüllt ist. Niedriger Druck in ihnen reduziert den Siedepunkt auf +35 Grad. Dadurch wird eine große Energiemenge freigesetzt, die zu einer schnellen Erwärmung des Raumes führt;
- Sonnensysteme. Mit ihrer Hilfe wird die nutzbare Energie der Sonne auf das Kühlmittel übertragen. Hierzu werden Vakuum-Solarkollektoren zur Beheizung des Hauses installiert. Ihr Funktionsprinzip ähnelt weitgehend dem von Vakuumheizbatterien - es wird auch eine spezielle Flüssigkeit mit niedrigem Siedepunkt verwendet;
- Alternativer Vakuumexpander zum Heizen. Damit können Sie das Freiluftheizsystem aufrüsten und so eine minimale Verdunstung des Wassers sicherstellen.
- Hocheffiziente Vakuumpumpen. Sie können verwendet werden, um die Kühlmittelzirkulation in Rohren mit großvolumigen Systemen zu verbessern. Sie wurden auch sehr beliebt für die Einrichtung autonomer Wasserversorgungs- und Abwassersysteme.
Jedes dieser Geräte kann mit der richtigen Auswahl technischer Parameter die Betriebseigenschaften der Heizung verbessern. Hierzu müssen jedoch das Funktionsprinzip und die Konstruktionsmerkmale berücksichtigt werden.
Eine leistungsstarke Vakuumpumpe zum Heizen kann auch zur Wasserversorgung eingesetzt werden. Dazu müssen Sie einen Schaltmechanismus für die Verbindungsrohre erstellen.
Vakuumheizkörper: Funktionsprinzip und Auswahltipps
Niedertemperatur-Heizmodi gaben Impulse für die Entwicklung neuer Batterietypen. Eine davon sind Vakuumheizkörper für ein Privathaus. Sie ähneln im Aussehen klassischen Aluminium- oder Bimetallmodellen. Der Unterschied liegt im Abstand zwischen den Abschnitten (es ist viel größer) und dem internen Gerät.
Wie oben erwähnt, besteht das Funktionsprinzip von Vakuumheizheizkörpern darin, Lithiumbromidflüssigkeit zu verwenden. Berücksichtigen Sie das spezifische Design dieser Geräte. Sie bestehen aus folgenden Elementen.
- Gehäuse. Es ist in zwei Abschnitte unterteilt. Im unteren Teil ist ein horizontaler Kanal für den Durchgang des Kühlmittels installiert, der als Wärmetauscher zwischen erwärmtem Wasser und einer in vertikalen Abschnitten befindlichen Flüssigkeit wirkt.
- Horizontaler Kanal mit Kühlmittel. Je nach Modell kann es an ein autonomes Warmwasserbereitungssystem angeschlossen werden oder über Heizelemente verfügen. Bei Verwendung des letzteren werden elektrische Vakuumheizheizkörper erhalten. Die Wärmeenergie des Heizelements wird auf Wasser (oder Öleinfüllstoff) übertragen, was zu einem Temperaturanstieg der Lithiumbromidflüssigkeit führt.
- Vertikalschnitte mit Sekundärkühlmittel. Die Höhe der Luftheizung im Raum hängt von deren Menge und Volumen ab. Es ist wichtig, dass innerhalb dieser Hohlräume ein Mindestdruck erzeugt wird. Je niedriger es ist, desto schneller erwärmt sich die Flüssigkeit.
Warum es keinen weit verbreiteten Übergang zu Vakuumheizkörpern gibt. Die Bewertungen dieser Geräte sind überwiegend positiv. Bei der Auswahl sollten jedoch die Merkmale ihres Betriebs berücksichtigt werden. Für autonome Systeme ist es problematisch, eine Wassertemperatur in den Rohren von etwa 40 bis 60 Grad sicherzustellen. Dies ist zwar das Grundprinzip des Betriebs von Vakuumheizkörpern. Dies kann zu einer schnellen Abkühlung des Kühlmittels in abgelegenen Abschnitten der Autobahn führen. Daher wird empfohlen, Pyrolysekessel für Vakuumheizsysteme zu installieren, deren normale Temperatur 60/45 oder 70/50 Grad beträgt.
Eine andere Möglichkeit zur Steigerung der Effizienz besteht darin, eine einzelne Mischeinheit vor mehreren Vakuumheizkörpern für ein Privathaus zu installieren. Infolgedessen wird heißes Wasser mit gekühltem Wasser aus dem Rücklaufrohr auf das gewünschte Temperaturniveau gemischt.
Der zweifelsfreie Vorteil elektrischer Vakuumheizkörper ist die Möglichkeit, den Heizpegel für jedes Gerät separat zu steuern. Dies erhöht jedoch die Kosten für die Bezahlung von Strom. Es wird empfohlen, solche Modelle in kleinen Räumen mit guter Wärmedämmung zu installieren. Sie sollten auch die hohen Kosten berücksichtigen - ein vierteiliges Modell mit einer Leistung von 800 Watt hat einen Preis von 8 Tausend Rubel.
Sie sollten elektrische Vakuumheizkörper kaufen, um nur die Fabrikproduktion zu heizen. Andernfalls besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit einer Druckentlastung der Vakuumkammer, die zum Ausfall des gesamten Geräts führt.
Solaranlagen
Die Nutzung von Solarenergie ist einer der vielversprechenden Bereiche bei der Entwicklung von Heizsystemen. Neben den bekannten Sonnenkollektoren werden häufig Kollektoren eingesetzt, die die Wärmeenergie der Sonne nutzen. Strukturell sind sie ein Netzwerk von Pipelines, die ein einziges Feld bilden. In ihnen befindet sich ein Kühlmittel mit niedrigem Siedepunkt. Wie bei Vakuumheizkörpern ist es in Rohren mit niedrigem Druck eingeschlossen. Dieser Entwurf befindet sich auf der Sonnenseite des Grundstücks oder auf dem Dach des Hauses. Wenn das Heizmedium zu zirkulieren beginnt und in den Wärmeaustauschbehälter der Vakuumsolarkollektoren eintritt, um das Haus zu heizen. Dort wird seine Energie auf Wasser übertragen, das sowohl zum Heizen als auch zur Warmwasserversorgung genutzt werden kann.
Das Hauptelement eines Vakuumsolarkollektors zum Heizen eines Hauses ist ein Rahmen mit Vakuumröhren. Je nach Fläche ändert sich die Gesamtleistung des gesamten Systems. Merkmale des Betriebs von Kollektoren dieser Art sind wie folgt.
- Verwendungsmöglichkeit als zusätzliche Wärmeenergiequelle. Im Gegensatz zum Funktionsprinzip von Vakuumheizkörpern, deren Betrieb nicht durch Wetterfaktoren beeinflusst wird, müssen Solarkollektoren ständig UV-Licht ausgesetzt werden. Daher ist es im Winter nicht praktikabel, ein solches System zu verwenden.
- Energie sparen. Im Sommer bewältigen Solarkollektoren erfolgreich die Warmwasserversorgung und Heizung kleiner Räume im Frühherbst.In diesem Fall sind die Energiekosten minimal und können mit dem Betrieb der Pumpe verbunden sein, um die Flüssigkeitszirkulation sicherzustellen.
- Relativ hohe Kosten. Der Durchschnittspreis eines Vakuumverteilers mit Rahmen beträgt 45 Tausend Rubel. Wenn geplant ist, ein vollwertiges Wasserversorgungssystem für 300 Liter zu kaufen, kostet es ab 150.000 Rubel. Autonome Vakuumsolarkollektoren zum Heizen von Haus- und Brauchwarmwasser kosten mindestens 310.000 Rubel.
Trotz der hohen Kosten werden solche Systeme immer beliebter. Die Entstehung neuer, billigerer und effizienterer Fertigungsmaterialien ist Voraussetzung für niedrigere Preise.
Es ist unmöglich, in solchen Systemen einen Expansionsvakuumtank zum Heizen zu verwenden, da die Flüssigkeit unter niedrigem Druck stehen muss.
Vakuum-Ausdehnungsgefäß zum Heizen
In den meisten Fällen wird der Expansionsvakuumtank unabhängig hergestellt. Es ist ein Upgrade eines ähnlichen Modells für ein offenes Heizsystem. Im Gegensatz dazu erfolgt die Installation jedoch nicht oben auf der Autobahn, sondern unten.
Dazu wird der Vakuumtank zum Heizen über Rohr 1/2 an die Rohrleitung angeschlossen. Für den Betrieb muss der zum Heizen vorgesehene Vakuumtank mit 1/3 des Kühlmittels gefüllt sein. Beim Erhitzen des Wassers in den Rohren dehnt es sich aus, wodurch der Überschuss in den Tank gelangt. Wenn die Menge an Kühlmittel in den Rohren abnimmt, tritt unter der Wirkung des erzeugten Unterdrucks der gegenteilige Effekt auf - Wasser aus dem Vakuumtank zum Heizen gelangt in die Rohrleitung.
Die Verwendung eines solchen Designs hat mehrere Vorteile.
- Optimierung des Bauraums für alle Heizelemente. Der Ausgleichsbehälter kann direkt neben dem Kessel oder in einem anderen Raum des Hauses aufgestellt werden.
- Reduzierung der Verdunstung des Kühlmittels, was das Hauptproblem aller offenen Systeme ist;
- Mit einem Expansionsvakuumtank zum Heizen können Sie nicht nur den Flüssigkeitsstand in den Rohren, sondern auch deren Zusammensetzung visuell steuern. Dies trägt zur rechtzeitigen Reinigung der Leitung von angesammelten Ablagerungen und alkalischen Ablagerungen bei.
Zu den Nachteilen des Expansionsvakuumtanks zum Heizen gehört das Fehlen von Werksmodellen. Es kann nur unabhängig gemacht werden. Verwenden Sie dazu runde oder zylindrische Stahltanks mit einem berechneten Volumen. Es sollte mindestens 10% der Kühlmittelmenge betragen.
Zusammenfassung
In welchen Fällen wird empfohlen, ein Vakuumsystem zum Heizen eines Hauses zu installieren? Mit Ausnahme positiver Bewertungen von Vakuumheizkörpern ist die Installation einer Solaranlage oder eines Ausdehnungsgefäßes des beschriebenen Typs Hilfsmechanismen zur Verbesserung oder Optimierung des Betriebs der Heizungsanlage.
Eine leistungsstarke Vakuumpumpe zum Heizen verbessert die Wasserzirkulation, wirkt sich jedoch direkt auf das thermische Regime aus. Das Kühlmittel hat einfach nicht genug Zeit zum Abkühlen, was für einen wasserbeheizten Boden nicht akzeptabel ist. Durch Mischen der Ströme wird die Temperatur nicht auf das gewünschte Niveau gesenkt.
Bei der Auswahl und Installation der verbleibenden Elemente der Vakuumheizung sollten deren Merkmale berücksichtigt werden.
Vakuumheizkörper
Neben der Wärmekraft werden die Regeln für die Installation von Vakuumheizkörpern in einem Privathaus eingehalten.
Der Mindestabstand von der Heizfläche zur Fensterbank sollte 8 cm betragen. Darüber hinaus darf der Füllstand vom Boden bis zur Unterseite der Batterie nicht weniger als 4 cm betragen. Um die Wärmeübertragung zu verbessern, wird empfohlen, wärmereflektierende Materialien an der Wand hinter dem Heizkörper anzubringen.
Sonnenkollektoren
Bei einigen Modellen kann anstelle von Spezialflüssigkeit normales Wasser verwendet werden. Der Wirkungsgrad solcher Anlagen ist jedoch um eine Größenordnung niedriger als der der oben genannten.Dieser Punkt muss mit dem Verkäufer besprochen werden.
Für einen effizienten Betrieb ist die Oberfläche der Vakuumröhren mit einem speziellen Material beschichtet, das die Absorptionseigenschaften von Lichtenergie verbessert.
Vakuum-Ausdehnungsgefäße
Vor der Eigenproduktion von Strukturen müssen Sie das richtige Material auswählen. Verwenden Sie am besten Edelstahl oder verzinkten Stahl. Es ist jedoch zu beachten, dass zum Schweißen ein spezielles Gerät verwendet werden muss, das in einem bestimmten Modus arbeitet. Der beste Ausweg aus dieser Situation besteht darin, eine geeignete werkseitig hergestellte Kapazität zu erwerben und diese leicht zu verbessern, indem die erforderlichen Düsen für den Anschluss an die Heizungsleitung installiert werden.
Ein Vakuumheizsystem mit Batterien, Heizkörpern, Pumpen und Behältern kann die Arbeit der Hauptleitung effektiv ergänzen. Daher müssen Sie zuerst den erforderlichen Indikator für zusätzliche Leistung berechnen und dann die entsprechenden Komponenten und Elemente auswählen.
Das Video zeigt das Funktionsprinzip von Vakuumheizkörpern:
