As tentativas de melhorar o sistema de aquecimento tradicional às vezes levam ao surgimento de métodos bastante eficazes. Uma delas é o uso da propriedade de certas substâncias líquidas para passar de um estado líquido para um gasoso a temperaturas relativamente baixas. Levando em consideração esse fato, foi desenvolvido um sistema de aquecimento a vácuo: baterias, radiadores, bombas, tanques podem funcionar individualmente e em combinação.
Maneiras de aumentar a eficiência do aquecimento
Qual é o objetivo de tais dispositivos de aquecimento? Primeiro, eles são necessários para aumentar a eficiência e a segurança de todo o sistema. No entanto, cada sistema de aquecimento a vácuo ou suas partes individuais diferem estruturalmente e do princípio de operação.
Atualmente, existem vários tipos de dispositivos baseados no uso de líquidos em ebulição a baixa temperatura ou em diferenças de pressão.
- Baterias de aquecimento a vácuo para sistemas autônomos. São elementos de aquecimento, em certas áreas preenchidas com líquido de brometo de lítio. A baixa pressão reduz o ponto de ebulição para +35 graus. Como resultado disso, uma grande quantidade de energia é liberada, o que leva ao aquecimento rápido da sala;
- Sistemas solares. Com a ajuda deles, a energia útil do sol é transferida para o líquido de refrigeração. Para isso, coletores solares a vácuo são instalados para aquecer a casa. Seu princípio de operação é muito semelhante ao das baterias de aquecimento a vácuo - também é usado um líquido especial com baixo ponto de ebulição;
- Expansor a vácuo alternativo para aquecimento. Com ele, você pode atualizar o sistema de aquecimento ao ar livre, garantindo a mínima evaporação da água;
- Bombas a vácuo de alta eficiência. Eles podem ser usados para melhorar a circulação do líquido refrigerante em tubos com sistemas de grande volume. Além disso, eles se tornaram muito populares na organização de sistemas autônomos de abastecimento de água e esgoto.
Cada um desses dispositivos, com a seleção correta de parâmetros técnicos, pode melhorar as características operacionais do aquecimento. Mas, para isso, é necessário considerar o princípio operacional e os recursos de design.
Uma poderosa bomba de vácuo para aquecimento também pode ser usada para o abastecimento de água. Para fazer isso, você precisa criar um mecanismo de comutação para os tubos de conexão.
Radiadores de aquecimento a vácuo: princípio de operação e dicas de seleção
Os modos de aquecimento a baixa temperatura deram impulso ao desenvolvimento de novos tipos de baterias. Um deles é o de radiadores de aquecimento a vácuo para uma casa particular. Eles têm aparência semelhante aos modelos clássicos de alumínio ou bimetálicos. A diferença está na distância entre as seções (é muito maior) e o dispositivo interno.
Como mencionado acima, o princípio de operação dos radiadores de aquecimento a vácuo é usar líquido de brometo de lítio. Considere o design específico desses dispositivos. Eles consistem nos seguintes elementos.
- Habitação. Tem uma divisão em duas seções. Na parte inferior, um canal horizontal é instalado para a passagem do líquido de arrefecimento, que atua como um trocador de calor entre a água aquecida e um líquido localizado nas seções verticais;
- Canal horizontal com líquido de refrigeração. Dependendo do modelo, ele pode ser conectado a um sistema de aquecimento de água autônomo ou ter elementos de aquecimento. Ao usar este último, são obtidos radiadores de aquecimento a vácuo elétricos. Eles aquecem a energia do elemento de aquecimento para a água (ou carga de óleo), resultando em um aumento na temperatura do líquido de brometo de lítio;
- Seções verticais com refrigerante secundário. O nível de aquecimento do ar na sala depende da quantidade e volume. É importante que uma pressão mínima seja criada dentro dessas cavidades. Quanto mais baixo, mais rápido o líquido esquenta.
Por que não há transição generalizada para radiadores de aquecimento a vácuo. Comentários sobre esses dispositivos são principalmente positivos. No entanto, a escolha deve levar em consideração os recursos de sua operação. Garantir que a temperatura da água nos tubos em torno 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 a um resfriamento rápido do líquido de arrefecimento em seções remotas da rodovia. Portanto, é recomendável instalar caldeiras de pirólise para sistemas de aquecimento a vácuo, cuja temperatura normal é de 60/45 ou 70/50 graus.
Outra maneira de aumentar a eficiência é instalar uma única unidade de mistura na frente de vários radiadores de aquecimento a vácuo para uma casa particular. Como resultado, a água quente será misturada com água gelada do tubo de retorno até o nível de temperatura desejado.
A vantagem indiscutível dos radiadores de aquecimento a vácuo elétricos é a capacidade de controlar o nível de aquecimento separadamente para cada dispositivo. No entanto, isso aumenta o custo do pagamento de eletricidade. Recomenda-se a instalação desses modelos em salas pequenas com um bom nível de isolamento térmico. Você também deve levar em consideração o alto custo - um modelo de quatro seções com capacidade de 800 watts tem um preço de 8 mil rublos.
Você deve adquirir radiadores a vácuo elétricos para aquecer somente a produção da fábrica. Caso contrário, há uma alta probabilidade de despressurização da câmara de vácuo, o que levará à quebra de todo o dispositivo.
Sistemas de aquecimento solar
O uso de energia solar é uma das áreas promissoras no desenvolvimento de sistemas de aquecimento. Além dos conhecidos painéis solares, os coletores que usam a energia térmica do sol são amplamente utilizados. Estruturalmente, eles são uma rede de tubulações formando um único campo. Dentro deles, há um líquido de arrefecimento com baixo ponto de ebulição. Como nos radiadores a vácuo, é encerrado em tubos com baixa pressão. Este projeto está localizado no lado ensolarado da trama ou no telhado da casa. À medida que o meio de aquecimento começa a circular e entra no tanque de troca de calor dos coletores solares a vácuo para aquecer a casa. Lá, sua energia é transferida para a água, que pode ser usada tanto para aquecimento quanto para o fornecimento de água quente.
O elemento principal de um coletor solar a vácuo para aquecer uma casa é uma estrutura com tubos de vácuo. Dependendo da sua área, a potência total de todo o sistema é alterada. As características da operação de colecionadores desse tipo são as seguintes.
- Possibilidade de uso como fonte auxiliar de energia térmica. Ao contrário do princípio de operação de radiadores de aquecimento a vácuo, cuja operação não é afetada por fatores climáticos, os coletores solares precisam de exposição constante à luz UV. Portanto, no inverno, não é prático usar esse sistema;
- Economia de energia. No verão, os coletores solares lidam com sucesso com a tarefa de fornecimento de água quente e aquecimento de pequenas salas no início do outono.Nesse caso, os custos de energia são mínimos e podem estar associados à operação da bomba para garantir a circulação do fluido;
- Custo relativamente alto. O preço médio de um coletor de vácuo com uma estrutura é de 45 mil rublos. Se for planejado comprar um sistema completo de abastecimento de água por 300 litros, custará 150 mil rublos. Os coletores solares a vácuo autônomos projetados para aquecer uma água quente doméstica e doméstica custarão pelo menos 310 mil rublos.
Mas, apesar do alto custo, esses sistemas estão se tornando cada vez mais populares. O surgimento de novos materiais de fabricação mais baratos e eficientes fornece um pré-requisito para preços mais baixos.
É impossível usar um tanque de vácuo de expansão para aquecimento nesses sistemas, pois o líquido deve estar sob baixa pressão.
Tanque de expansão a vácuo para aquecimento
Na maioria dos casos, o tanque de vácuo de expansão é fabricado de forma independente. É uma atualização de um modelo semelhante para um sistema de aquecimento aberto. Mas, ao contrário, a instalação não ocorre no topo da rodovia, mas no fundo.
Para isso, o tanque de vácuo para aquecimento é conectado à tubulação usando o tubo 1/2. Para operação, o tanque de vácuo projetado para aquecimento precisa ser preenchido com 1/3 do líquido de refrigeração. No processo de aquecimento da água nos canos, ele se expande, como resultado do qual o excesso entra no tanque. Se a quantidade de líquido de arrefecimento nos tubos diminuir, sob a ação da baixa pressão criada, ocorre a ação inversa - a água do tanque de vácuo para aquecimento se move para a tubulação.
O uso desse design tem várias vantagens.
- Otimização do espaço de instalação para 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 líquido de refrigeração, que é o principal problema de todos os sistemas abertos;
- Usando um tanque de vácuo de expansão para aquecimento, você pode controlar visualmente não apenas o nível de líquido nos tubos, mas também sua composição. Isso contribui para a limpeza oportuna da linha de detritos acumulados e depósitos alcalinos.
As desvantagens do tanque de vácuo de expansão para aquecimento incluem a falta de modelos de fábrica. Só pode ser feito de forma independente. Para fazer isso, use tanques de aço de forma redonda ou cilíndrica com um volume calculado. Deve ser pelo menos 10% da quantidade de líquido de refrigeração.
Sumário
Em que casos é recomendável instalar um sistema de vácuo para aquecer uma casa? Com exceção das análises positivas sobre os radiadores de aquecimento a vácuo, a instalação de um sistema solar ou tanque de expansão do tipo descrito são mecanismos auxiliares para melhorar ou otimizar o funcionamento do sistema de aquecimento.
Uma poderosa bomba de vácuo para aquecimento melhorará a circulação da água, mas afetará diretamente o regime térmico. O refrigerante simplesmente não tem tempo suficiente para esfriar, o que é inaceitável para um piso aquecido a água - misturar os fluxos não reduzirá a temperatura para o nível desejado.
Ao escolher e instalar os elementos restantes do aquecimento a vácuo, suas características devem ser consideradas.
Radiadores a vácuo
Além da energia térmica, são observadas as regras para a instalação de radiadores de aquecimento a vácuo em uma casa particular.
A distância mínima da superfície de aquecimento ao parapeito da janela deve ser de 8 cm. Além disso, o nível do chão até a parte inferior da bateria também não pode ser inferior a 4 cm. Para melhorar a transferência de calor, é recomendável instalar materiais refletores de calor na parede atrás do radiador.
Coletores solares
Em alguns modelos, a água pura pode ser usada em vez de um fluido especial. No entanto, a eficiência de tais instalações é uma ordem de magnitude menor que a acima.Este ponto deve ser verificado com o vendedor.
Além disso, para uma operação eficiente, a superfície dos tubos de vácuo é revestida com um material especial que melhora as propriedades de absorção da energia da luz.
Tanques de expansão a vácuo
Antes da autoprodução de estruturas, você precisa escolher o material certo. É melhor usar aço inoxidável ou galvanizado. Mas deve-se ter em mente que, para a sua soldagem, é necessário usar um aparelho especial operando em um determinado modo. A melhor maneira de sair dessa situação é adquirir uma capacidade adequada de fábrica e atualizá-la levemente instalando os bicos necessários para conectar à tubulação de aquecimento.
Um sistema de aquecimento a vácuo, incluindo baterias, radiadores, bombas e tanques, pode complementar efetivamente o trabalho da principal. Portanto, primeiro você precisa calcular o indicador necessário de energia adicional e, em seguida, selecionar os componentes e elementos apropriados.
O vídeo mostra o princípio de operação dos radiadores de aquecimento a vácuo:
