Les tentatives d'amélioration du système de chauffage traditionnel conduisent parfois à l'émergence de méthodes assez efficaces. L'un d'eux est l'utilisation de la propriété de certaines substances liquides de passer d'un état liquide à un état gazeux à des températures relativement basses. Tenant compte de ce fait, un système de chauffage sous vide a été développé : batteries, radiateurs, pompes, réservoirs peuvent fonctionner à la fois séparément et comme un complexe.
Moyens d'améliorer l'efficacité du chauffage
Quel est le but de tels appareils de chauffage? Premièrement, ils sont nécessaires pour améliorer l'efficacité et la sécurité de l'ensemble du système. Cependant, chaque système de chauffage sous vide ou ses pièces individuelles diffèrent par leur conception et leur principe de fonctionnement.
Actuellement, il existe plusieurs types d'appareils dont le fonctionnement est basé sur l'utilisation de liquides à basse température d'ébullition ou à différence de pression.
- Batteries chauffantes sous vide pour systèmes autonomes... Ce sont des éléments chauffants dans lesquels certaines zones sont remplies de bromure de lithium liquide. La basse pression en eux réduit le niveau d'ébullition à +35 degrés. En conséquence, une grande quantité d'énergie est libérée, ce qui entraîne un chauffage rapide de la pièce;
- Systèmes solaires... Avec leur aide, l'énergie utile du soleil est transférée au caloporteur. Pour cela, des capteurs solaires sous vide sont installés pour chauffer la maison. Leur principe de fonctionnement est à bien des égards similaire à celui des batteries de chauffage sous vide - un liquide spécial à bas point d'ébullition est également utilisé;
- Détendeur à vide alternatif pour le chauffage... Il peut être utilisé pour améliorer un système de chauffage à ciel ouvert, assurant une évaporation minimale de l'eau;
- Pompes à vide à haut rendement... Ils peuvent être utilisés pour améliorer la circulation du liquide de refroidissement dans les canalisations des systèmes de grand volume. Ils sont également très populaires pour l'aménagement de systèmes autonomes d'approvisionnement en eau et d'assainissement.
Chacun de ces appareils, avec la sélection correcte des paramètres techniques, peut améliorer les performances du chauffage. Mais pour cela, il est nécessaire de considérer leur principe de fonctionnement et leurs caractéristiques de conception.
La puissante pompe à vide pour le chauffage peut également être utilisée pour l'approvisionnement en eau. Pour ce faire, il est nécessaire de réaliser un mécanisme de commutation pour les tuyaux de raccordement.
Radiateurs chauffants sous vide : principe de fonctionnement et conseils de choix
Les modes de chauffage à basse température ont donné une impulsion au développement de nouveaux types de batteries. L'un d'eux est des radiateurs de chauffage sous vide pour une maison privée. Ils ressemblent extérieurement aux modèles classiques en aluminium ou bimétalliques. La différence réside dans la distance entre les sections (elle est beaucoup plus grande) et la structure interne.
Comme mentionné ci-dessus, le principe de fonctionnement des radiateurs chauffants sous vide consiste à utiliser un liquide au bromure de lithium. Considérons les spécificités de la conception de ces appareils. Ils se composent des éléments suivants.
- Logement... Il est divisé en deux sections.Dans la partie inférieure, un canal horizontal est installé pour le passage du liquide de refroidissement, qui agit comme un échangeur de chaleur entre l'eau chauffée et le liquide situé dans les sections verticales ;
- Canal horizontal avec liquide de refroidissement... Selon le modèle, il peut être raccordé à un système de chauffage à eau chaude autonome ou comporter des éléments chauffants. Lors de l'utilisation de ce dernier, des radiateurs électriques de chauffage sous vide sont obtenus. Leur énergie thermique de l'élément chauffant est transférée à l'eau (ou à la charge d'huile), ce qui entraîne une augmentation de la température du liquide de bromure de lithium;
- Sections verticales avec fluide caloporteur secondaire... Le niveau de chauffage de l'air dans la pièce dépend de leur nombre et de leur volume. Il est important qu'une pression minimale soit créée à l'intérieur de ces cavités. Plus il est bas, plus le liquide va chauffer rapidement.
Pourquoi n'y a-t-il pas de transition généralisée vers les radiateurs de chauffage sous vide ? Les critiques de ces appareils sont pour la plupart positives. Cependant, lors du choix, il convient de prendre en compte les particularités de leur fonctionnement. Fournir un niveau de température d'eau dans les tuyaux d'environ 40-60 degrés est problématique pour les systèmes autonomes. Bien que ce soit le principe de base du fonctionnement des radiateurs de chauffage sous vide. Cela peut entraîner un refroidissement rapide du liquide de refroidissement dans des sections éloignées de la canalisation. Par conséquent, pour les systèmes de chauffage sous vide, il est recommandé d'installer des chaudières à pyrolyse dont la température normale est de 60/45 ou 70/50 degrés.
Une autre façon d'améliorer l'efficacité consiste à installer une seule unité de mélange devant plusieurs radiateurs à vide pour une maison privée. En conséquence, l'eau chaude se mélangera à l'eau refroidie du tuyau de retour jusqu'au niveau de température requis.
L'avantage incontestable des radiateurs électriques à vide est la possibilité de contrôler le niveau de chauffage séparément pour chaque appareil. Cependant, cela augmente le coût de paiement de l'électricité. Il est recommandé d'installer de tels modèles dans de petites pièces avec un bon niveau d'isolation thermique. Vous devez également prendre en compte leur coût élevé - un modèle à quatre sections de 800 W a un prix de 8 000 roubles.
Seuls les radiateurs électriques à vide fabriqués en usine doivent être achetés pour le chauffage. Sinon, il existe une forte probabilité de dépressurisation de la chambre à vide, ce qui entraînera une panne de l'ensemble de l'appareil.
Systèmes de chauffage solaire
L'utilisation de l'énergie solaire est l'une des directions prometteuses dans le développement des systèmes de chauffage. En plus des panneaux solaires bien connus, les capteurs qui utilisent l'énergie thermique du soleil sont largement utilisés. Structurellement, ils sont un réseau de pipelines qui forment un seul champ. À l'intérieur, il y a un liquide de refroidissement à faible point d'ébullition. Comme pour les radiateurs à vide, il est enfermé dans des tubes à basse pression. Cette structure est située du côté ensoleillé du site ou du toit de la maison. En se réchauffant, le liquide de refroidissement commence à circuler et pénètre dans le réservoir d'échange de chaleur des capteurs solaires sous vide pour chauffer la maison. Là, son énergie est transférée à l'eau, qui peut être utilisée à la fois pour le chauffage et pour la production d'eau chaude.
L'élément principal d'un capteur solaire sous vide pour le chauffage domestique est un cadre de tube sous vide. Selon sa superficie, la capacité totale de l'ensemble du système change. Les caractéristiques du fonctionnement des collecteurs de ce type sont les suivantes.
- Possibilité d'utiliser comme source auxiliaire d'énergie thermique... Contrairement au principe de fonctionnement des radiateurs de chauffage sous vide, dont le fonctionnement n'est pas affecté par les facteurs météorologiques, les capteurs solaires nécessitent une exposition constante au rayonnement UV du luminaire. Par conséquent, il n'est pas pratique d'utiliser un tel système en hiver ;
- Économie d'énergie... En été, les capteurs solaires font face avec succès à la tâche d'approvisionnement en eau chaude et de chauffage de petites pièces au début de l'automne. Dans ce cas, les dépenses énergétiques sont minimes et peuvent être associées au fonctionnement de la pompe pour assurer la circulation du liquide ;
- Coût relativement élevé... Le prix moyen d'un collecteur à vide avec un cadre est de 45 000 roubles. S'il est prévu d'acheter un système d'approvisionnement en eau à part entière pour 300 litres, cela coûtera 150 000 roubles. Les capteurs solaires autonomes sous vide conçus pour le chauffage domestique et l'approvisionnement en eau chaude coûteront au moins 310 000 roubles.
Mais, malgré le coût élevé, de tels systèmes deviennent de plus en plus populaires. L'émergence de nouveaux matériaux de fabrication moins chers et plus efficaces donne des conditions préalables à des prix plus bas.
Il est impossible d'utiliser un vase d'expansion sous vide pour le chauffage dans de tels systèmes, car le liquide doit être sous basse pression.
Vase d'expansion sous vide pour le chauffage
Dans la plupart des cas, le vase d'expansion sous vide est fabriqué par nos soins. Il s'agit d'une mise à niveau d'un modèle similaire pour un système de chauffage ouvert. Mais contrairement à cela, l'installation a lieu non pas en haut de la ligne, mais en bas.
Pour cela, le réservoir de chauffage sous vide est connecté à la canalisation à l'aide d'un tuyau 1/2. Pour fonctionner, le réservoir à vide destiné au chauffage doit être rempli au 1/3 de liquide de refroidissement. Lors du chauffage de l'eau dans les tuyaux, elle se dilate, ce qui fait que le surplus pénètre dans le réservoir. Si la quantité de liquide de refroidissement dans les tuyaux diminue, sous l'action de la basse pression créée, l'effet inverse se produit - l'eau du réservoir à vide pour le chauffage se déplace dans la canalisation.
Il y a plusieurs avantages à utiliser cette conception.
- Optimisation du lieu pour l'installation de tous les éléments chauffants. Le vase d'expansion peut être placé directement à côté de la chaudière ou dans une autre pièce de la maison ;
- Réduire l'évaporation du liquide de refroidissement, qui est le problème principal de tous les systèmes ouverts ;
- À l'aide d'un vase d'expansion sous vide pour le chauffage, vous pouvez surveiller visuellement non seulement le niveau de liquide dans les tuyaux, mais également sa composition. Cela contribue au nettoyage rapide de la ligne des débris accumulés et des dépôts alcalins.
Les inconvénients d'un vase d'expansion sous vide pour le chauffage incluent le manque de modèles d'usine. Il ne peut être fait que par vous-même. Pour ce faire, utilisez des conteneurs en acier de forme ronde ou cylindrique avec un volume calculé. Il doit représenter au moins 10 % de la quantité de liquide de refroidissement.
Résultats
Quand est-il recommandé d'installer un système d'aspiration pour le chauffage domestique ? À l'exception des critiques positives concernant les radiateurs de chauffage sous vide, l'installation d'un système solaire ou d'un vase d'expansion du type décrit sont des mécanismes auxiliaires permettant d'améliorer ou d'optimiser le fonctionnement du système de chauffage.
Une pompe à vide puissante pour le chauffage améliorera la circulation de l'eau, mais affectera directement le régime thermique. Le liquide de refroidissement n'a tout simplement pas le temps de refroidir suffisamment, ce qui est inacceptable pour un sol chauffé à l'eau - les flux de mélange n'abaisseront pas la température au niveau souhaité.
Lors du choix et de l'installation des éléments restants du chauffage sous vide, leurs caractéristiques doivent être prises en compte.
Radiateurs sous vide
En plus de l'énergie thermique, les règles d'installation de radiateurs de chauffage sous vide dans une maison privée sont respectées.
La distance minimale entre la surface chauffante et le rebord de la fenêtre doit être de 8 cm. De plus, le niveau du sol au bas de la batterie ne doit pas non plus être inférieur à 4 cm. Pour améliorer le transfert de chaleur, il est recommandé d'installer matériaux réfléchissants sur le mur derrière le radiateur.
Capteurs solaires
Dans certains modèles, de l'eau plate peut être utilisée à la place d'un liquide spécial. Cependant, le rendement de telles installations est d'un ordre de grandeur inférieur à celui de ce qui précède. Ce point doit être vérifié avec le vendeur.
De plus, pour un fonctionnement efficace, la surface des tubes à vide est recouverte d'un matériau spécial qui améliore les propriétés d'absorption de l'énergie lumineuse.
Vases d'expansion sous vide
Avant de fabriquer vos propres structures, vous devez choisir le bon matériau. Il est préférable d'utiliser de l'acier inoxydable ou de l'acier galvanisé. Mais il ne faut pas oublier que pour son soudage, il est nécessaire d'utiliser un appareil spécial fonctionnant dans un certain mode. Le meilleur moyen de sortir de cette situation est d'acheter un réservoir fabriqué en usine approprié et de le moderniser légèrement en installant les buses nécessaires pour le raccordement à la canalisation de chauffage.
Un système de chauffage sous vide, qui comprend des batteries, des radiateurs, des pompes et des réservoirs, peut compléter efficacement le travail du principal. Par conséquent, vous devez d'abord calculer l'indicateur de puissance supplémentaire requis, puis sélectionner les composants et éléments appropriés.
Le matériel vidéo montre clairement le principe de fonctionnement des radiateurs de chauffage sous vide:
