Буферная емкость теплоаккумулятор для системы отопления

Содержание статьи:

Тепловая трубка своими руками и её применение

Для создания тепловой трубки диаметром 16мм и длиной 80см я взял на сантехническом рынке гофронержавеющий шланг для воды, купил заглушки на него и вместо резиновых шайб — паронитовые. Затем я заглушил один конец этой трубки(ключи на 24 и 17), налил около 30 грамм воды — что приблизительно соответствовало 1/4 от всей длины трубки и на газу нагрел воду в ней до кипения. Гофротрубку сверху держал в тряпке, ключи 24 и 17 на готове, чтобы зажать как пойдет пар.

62ee68da766354d1df53b7fef66269ee.jpeg

тепловая трубка из гофры

Как пошел пар из щелей не до конца закрученной верхней заглушки, я сильно затянул верхнюю заглушку. Тепловая трубка готова! Всё это чудо обошлось в 3 доллара США — в итоге я получил термосифон или тепловую трубку с очень повышенным теплообменом: — когда один конец греем на газу — другой нагревается в считанные секунды, как и вся трубка — когда один конец ложим в стакан с кипятком — так же вся трубка быстро прогревается — закручиваем благодяря гофре трубку как хотим, вверх, вниз. т.е. не обязательно теплообмен повышенный в вертикальном положении — он в любом повышенный! и даже против сил гравитации! скорее всего против сил гравитации он менее эффективен, но всё равно эффективен!

Как применение полученной тепловой трубки, в первую очередь думаем о самодельном манифолде — т.е. подобная трубка из солнечной вакуумной трубки забирает тепло и отдает на верх, к промежуточному радиатору(манифолду), откуда тепло передается дальше. Такое применение уже распространено в солнечных коллекторах, дело только в цене вопроса.

Еще одно применение тепловой трубки ниже на видео:

В 2016 году частные потребители тепла в Украине получают тепло из следующих источников: 1. Наиболее распространенный — от электричества, электрокотлы, электрокамины, электрообогреватели. Источником без подробностей в большинстве случаев является энергия

Более полугода изучаю вакуумные солнечные трубки длиной 1800 внешним диаметром 58мм внутренним 43-44мм. Внутренний объем трубки — 2,7 литра. Иногда на активном ярком солнце мощность трубки показывало около 130-150Вт, но

Покупаем: вальцы(плющильный станок) диаметр от 400 мм., сушилку (проточную) пищевую электрическую, транспортеры, конвейеры, шнеки. т. (067) 406-408-8 т. 063 0416788 Аня

Инструменты для установки изоляции

Для того чтобы термоусадка выполнила свое назначение, ее предварительно необходимо нагреть больше +120С. Она размякнет и станет эластичной. При остывании она начнет уменьшаться в размерах, плотно облегая стык, к примеру, двух соединяемых проводов. Это на все сто процентов гарантированная изоляция.

Значит, основной инструмент в этом процессе будет любой прибор, который нагреет изоляционный материал. Если разговор идет о профессиональных инструментах, то их несколько:

  • газовая горелка (пропан-бутан), главное, чтобы пламя огня было желтого цвета;
  • специальные пистолеты теплового действия;
  • строительные фены (в их комплект входит несколько насадок, с помощью которых можно регулировать мощность теплового потока).

Если разговор идет о домашнем проведении процесса изоляции, да к тому же своими руками, то можно воспользоваться спичками, зажигалкой, можно опустить термоусадочную трубку в кипяток

Здесь важно не перегреть материал, чтобы он не сгорел и не стал хрупким.

Область применения современных тепловых труб

Сфера применения тепловых труб довольно обширна:

  • Передача тепла с минимальными затратами различным объектам и зданиям.
  • На основе тепловых трубок выполнены многие системы охлаждения, в том числе и холодильники.
  • Отвод тепла в различных устройствах микроэлектроники, в частности, тепловые трубы зачастую применяются в ПК.
  • Медицина.
  • Космическая промышленность.
  • Комплектация термостатов и прочих аналогичных по назначению устройств.
  • Строительство в условиях вечной мерзлоты.
  • В сельском хозяйстве, при обеспечении теплом парников и т.д.
  • Данное устройство является обязательной деталью тепловых выключателей и диодов.
  • Также может использоваться тепловая труба для отопления жилых и производственных помещений.

e8ac8ae12cecf6fa0d672ddec34f7fda.jpg

Применение тепловых трубок в энергетике

Надо сказать, что характеристики современных тепловых труб довольно впечатляющие:

Диапазон температур работыОт 4 до 2300 К
Мощность теплопередачиДо 20 кВт на квадратный сантиметр
Ресурс работыБолее 20 тысяч часов.

Вот, пожалуй, все основные моменты, которые можно вкратце рассказать о тепловых трубах. (См. также статью .)

Инструмент для работы с трубкой ТУТ

Фактически такого инструмента для термоусадки в быту 5 видов:

    • высокотемпературный строительный фен (выбор + заказ здесь)
    • портативные бутановые газовые горелки (купить можно тут)
    • газовые паяльники (ознакомиться с текущими ценами здесь)
    • пропановые горелки
    • горелки инфракрасного излучения

Промышленный фен это идеальный инструмент для тонкостенных трубок. Он имеет в своем ассортименте не только регулировку температуры, но разнообразные насадки. Подобрать себе требуемый набор можно по ссылке.bee9d93f1d8a7b579c387f7b6110a7a1.jpg

Конечно, если вы не обладатель аккумуляторного инструмента, то строительным феном можно работать только если у вас поблизости есть напряжение 220 Вольт. Даже наличие генератора не всегда гарантирует нормальную работу фена из-за его большой мощности.8344fcc6ca6dcb95388b5fc8955ef06c.jpg

Это является его главным недостатком и неудобством. Кроме того прогреть толстостенные трубки даже мощным феном не всегда получается. Качество здесь будет явно страдать.

Еще перед началом работы с феном, трубку придется немного придерживать. Иначе мощная струя воздуха может сдвинуть ее с места. Инфракрасная горелка в этом случае имеет преимущество. Воздушных потоков она не создает, а ее лучи прогревают очень быстро.defbadc0e1c5cf7573c4251fed7cbe1c.jpg

Только обязательно учитывайте, что темные трубки поглощают тепло гораздо быстрее, чем светлые или разноцветные. Забыв об этом можно легко прожечь изоляцию.

Газовые горелки имеют несколько функций пламени. Термотрубки нужно усаживать мягким пламенем. Как понять, что пламя мягкое и подходит для усадки? Оно должно содержать языки желтого цвета. То же самое относится и к газовым паяльникам.16dfe7c59b80e5f3db9282bd2a1db19f.jpg

Пропановая же горелка – единственный инструмент оптимально подходящий для толстостенных трубок.

При работе горелкой или феном нужно постоянно делать круговые поступательные движения. Не останавливайтесь на одном месте, иначе можете легко прожечь изоляцию.

Вообще выбор инструмента для усадки зависит от следующих параметров:

  • толщина стенки
  • типоразмер трубки
  • материал из которого они изготовлены

Более подробно об этих характеристиках можно прочесть в статье ”10 видов термоусадочной трубки.”

 

Как правильно выбрать термоусадку

Этот вопрос на самом деле достаточно серьезный. В его основе лежит размер трубки и коэффициент усадки

Поэтому, покупая набор термоусадочных трубок, необходимо обращать внимание на эти два показателя.

Для того чтобы вы поняли, о чем идет речь, несколько примеров.

  • На трубке или на ее упаковке могут быть нанесены вот такие символы: 10/5 или 10 мм/5 мм. Первое число – это реальный диаметр изделия, второе – диаметр после усадки. Европейские трубки обозначаются в дюймах. Кстати, одна из самых известных тонкостенных моделей носит название «PBF».
  • Есть другое обозначение: 10/2:1. То есть, диаметр трубки равен 10 мм, а ее коэффициент усадки равен соотношению 2:1.

fff20cbb3660b0b49ccd326375b6c6e3.jpg

Выше уже упоминалось о трубках, в которых применяется клеевой состав. Так вот именно в них коэффициент усадки не имеет стандартного показателя. Он может варьироваться в пределах от 2,8:1 до 4:1.

Если разговор вести о форме термоусадок, то здесь три варианта:

  • круглые;
  • овальные;
  • плоские.

В настоящее время производители стараются предложить трубки разного цвета, чтобы с их помощью соединять провода таких же расцветок. Делается это для удобства эксплуатации и обслуживания электрических сетей и установок. Кстати, трубки (отечественные и pbf) желто-зеленого цвета для заземляющих контуров также выпускаются. Сегодня на трынке появились и прозрачные термоусадочные трубки. Они выполняют все те же функции, как и цветные аналоги. Но есть у них и одно преимущество. Заключается оно в том, что внутрь трубки можно уложить маркировку, которую сквозь нее хорошо видно.

8e771169302ae5c3dbe8ca717c784d79.jpeg

Поставка термоусадочной изоляции малого диаметра (pbf и отечественных тонкостенных) производится в бухтах, куда помещается от 10 до 100 м изоляции. Трубки с клеевым составом продаются в нарезке длиною или 1 м, или 1,22 м. Толстостенные изделия также продаются в нарезке, а не в бухтах.

Отопитель на электричестве использован эффект тепловая трубка

7ceefa4b2f777fca435e8ddff710fd29.jpg



Собран на основе алюминиевого радиатора. Принцип работы основан на эффекте тепловая трубка . Данный эффект обладает сверх теплопроводностью, что позволяет разогреть площадь теплообмена (радиатор) с минимальными затратами электроэнергии. Внутри создано отрицательное давление, что позволяет кипеть жидкости при температуре 50 гр. Количество жидкости, основа которой дистиллированная вода, в районе 300 гр. 6 секций радиатора, мощность каждой 180 Вт. Для нагрева жидкости используется водяной ТЭН 1кВт длинной по ширине батареи. Установлен датчик температуры жидкости на 95 гр. Кипение и обильное испарение от 50 до 95 гр. При отключении датчика температуры жидкости, по мере конденсации паров и сливания их вниз радиатора, отрицательное давление восстанавливается и кипение будет продолжаться пока вода не остынет до 50 гр. Это создает некоторую инерцию и более продолжительную работу эффекта тепловая трубка . Включит радиатор датчик температуры радиатора при остывании его до температуры 45 гр. При прогреве помещения, радиатор отключит датчик температуры воздуха. Таким образом создана система отопления на 100% использующая эффект тепловой трубки . Такой радиатор можно накрывать (сушить вещи), он совершенно безопасен и прост. Позволяет установить нужную вам температуру в каждом из помещений. Быстро среагирует на потепление в комнате и отключится. Радиатор имеет стандартную схему крепления к стене. Не требуется при монтаже системы отопления трубной разводки, установки котла. Будет налажен выпуск 4-х секционных (500 Вт), 6-ти секционных (1 кВт), 8-ми секционных (1,5кВт) отопителей, которые будут отапливать 6, 10, 14 кв.м. соответственно при высоте потолка 2,7 м. дорожает уголь? печь из чугунной батареи на отработке! Энергосберегающий вакуумный радиатор. ОТОПЛЕНИЕ ГАРАЖА НЕ ДОРОГО СВОИМИ РУКАМИ !HEATING OF GARAGE NOT EXPENSIVELY HANDS! Обзор тена тэна в чугунную батарею тен тэн. Самое экономное электроотопление ч.2. Эффективность тепловой трубки. 23.03 Видео две батареи отопления. Инновационые Энергосберегающие Технологии. Автономное экономное электроотопление. ТЕПЛОВАЯ ТРУБКА. Электробатарея своими руками из чугунной батареи. Парокапельные батареи. Эффективный обогреватель своими руками. ИНДУКЦИОННАЯ ПЛИТА ИЛИ ОТОПЛЕНИЕ НА ХАЛЯВУ. Принцип действия теплового насоса ECOVISION.

[ f ] Share this video on Facebook

83858a06f96d5e182d182b129bb910b8.jpg

9056dbf553102c8faeefd0ef44e18ad2.jpg

e475f6c32e8822dd523c73c3c674ee0a.jpg

d5fb632efc082ed28b869876d6a11c54.jpg

ac039f7330019383f96becd62bfde499.jpg

ff46f61290ca9e46ad4ad162045a4fa0.jpg

8316e9f7b136dd0b16cc8f49cfb1063a.jpg

f5b50d8404014bdce6288cfe4a14ec3d.jpg

c63b0c9fe6eca6de31969d37f85a587e.jpg

e5bc87ad35383b7e99ed57d4d509b19e.jpg

de2fd1e0696f944c3e01ca85ce197016.jpg

359cc62b46e098c6857b38e5176b2ccb.jpg

7b839ce0449169bc6af2a277afe35bd1.jpg

986fd2cce695b51110144e4596805bfb.jpg

eb52cadd75fc367cac4ff76d0d3e56a4.jpg

49213a58ed338f502c59064a9a54c57f.jpg

b6f844453f2fc18d773a128f33eb71fe.jpg

12713b26d199994cbcec0af9c5662440.jpg

7f6d8685ea2db4380cf51c71c59e3403.jpg

a022ea630373da3b93eaa61bdc4ad154.jpg

1c84a55d4b748c2504e005cd4c8063ed.jpg

5aff6ba68e22333ff32f3a3252a46155.jpg

5c76b88835193398f2886eb4d3e9d810.jpg

5dd5b833982d25adc14d004812a418b0.jpg

51170349f6e536f673b8782caa9dedc6.jpg

1797c81b71362bdb45cec925e9ccbd3b.jpg

f37005d426d1307b3a6b8d8825c06cb1.jpg

8e53ee272270f363cec4f19602a728f3.jpg

b9c0216b818f2b070b34b1b09dc9a172.jpg

a6fc41fd7cef786d9d252eb2ba528aa2.jpg

63eed22da3a27a3c528a2889387cec6b.jpg

c45f33bf97d0a3d9ed414640cc92fbac.jpg

4bbdc42d06d9f2d2e4c4bbb0958cd2fb.jpg

c7a8547517e6614cfa209208556e0f46.jpg

556e9cc425aa05b5ca7e7b5230d8e125.jpg

720026ad48eb74702d86fe156e2976eb.jpg

c7adb090ca6416d6a3357f04cf30f53a.jpg

ca0f406fa97c5b25d33b989ba53ac7a8.jpg

d24006a46bb9bd7d3adaa72f47ece210.jpg

f763f33d16b03cf4a736e1223d0ffb1e.jpg

7155d53078736e669754137b9703b6c8.jpg

bbfc2c21a9b288cfe80537bf86e4b90f.jpg

e1b1a9edfe6e93197d69a9994ad42f35.jpg

b50ef2ba9aafd09c4411b67e444928d3.jpg

69d709e810e055ea1be0b2bf5506a896.jpg

fc092b24dae2c3b9b8062df5f076464a.jpg

e295dbdafe957db662b834f40495df93.jpg

d8321f5cae6f14d1362575a73193b509.jpg

ad8f27c6766168861c1f07502d999188.jpg

b19a3aa7d551c32f82285d66e670a918.jpg

e5b751c0bb4c5874931ac07ac2287b8d.jpg

FunnyDog.TV #169; | 2014-2017 Best funny dogs videos.

5395f866089c8776706e3ddcaaf4e198.png

a89cf3d92358596ff50020dcdee8c0ba.png

Powered bypublic API’s

Воздушные коллекторы

Не всегда есть возможность или желание устраивать полноценную систему отопления, частью которой являются все гелиосистемы, о которых речь шла выше. Но сэкономить на отоплении помещения можно без устройства системы. И помогут в этом воздушные коллекторы. Полностью заменить традиционное отопление они не в состоянии, но снизить расходы могут.

9d7f6d95c33461337e76e2589f4f7b5b.jpg

Принцип отопления воздушными конвекторами

В самом простом случае воздушный солнечный коллектор — это две пластины, между которыми устроен лабиринт, по которому проходит воздух. Наружная пластина имеет отверстия (перфорацию) в которые проходит холодный воздух. Проходя по лабиринту, он нагревается и затем через отверстие в стене дома попадает внутрь. Работать система может с использованием вентилятора (принудительная циркуляция) или без него. Все зависит от конфигурации.

Устанавливается такой солнечный нагреватель воздуха чаще на южной стене (возможна естественная циркуляция за счет восходящих потоков теплого воздуха), но можно сделать и на крыше (с вентилятором).

ac31481dfcd21f496a9a980064c6087c.jpg

Еще один вариант отопления с использованием воздушного гелиоколлектора

Сильного нагрева вы в таких устройствах не получите: КПД у них совсем небольшой, но до 30-45oCв прохладные дни или до 50oC в жаркие дни воздух нагреть можно. Только для получения хорошего эффекта воздушные коллекторы должны иметь более чем приличные размеры. Для увеличения КПД вторую стенку делают из теплопоглощающего материала, который используется в плоских коллекторах. Также заднюю стенку утепляют, предупреждая рассеивание тепла. Но эффективность все равно остается низкой: воздух в 4000 раз менее теплоемкий по сравнению с водой.

Теория

История

Идея капиллярной тепловой трубки была запатентована представителем компании Дженерал Моторс в 1942 году. В 1963 идея получила дальнейшее развитие: эффективность конструкции была наглядно продемонстрирована Джорджем Грувером из национальной лаборатории Лос-Аламос в США (да-да, той самой, которая была основана Робертом Оппенгеймером и работала над созданием первой атомной бомбы).

Принцип действия тепловых труб использует тот факт, что при испарении жидкости поглощают тепловую энергию, а при конденсации — активно отдают.

Простейшая тепловая трубка — это запаянная с обеих сторон труба с летучей жидкостью внутри. При нагреве одной стороны трубы жидкость в ней испаряется; пар конденсируется на холодном конце трубы, после чего жидкость возвращается самотеком к источнику тепла для повторения цикла.

d573f07eeb626313bb1f1298ff664b41.jpg

Рабочий цикл тепловой трубки.

Капитан Очевидность подсказывает: гладкостенные тепловые трубы способны работать лишь в одном пространственном положении — когда источник тепловой энергии находится у нижнего конца наклонной трубы.

Несложная конструктивная доработка способна, однако, дать трубке возможность работать в любом положении. Достаточно уложить внутрь фитиль — любой материал с развитой поверхностью. В этом случае конденсат будет двигаться по фитилю благодаря капиллярному эффекту при любом положении трубки.

9ccff40ec6f3f580651d8b167ea8655d.jpg

Фитиль позволяет трубке работать в любом положении.

Что это дает

Вот список достоинств, которые принесли тепловым трубкам заслуженную популярность (пусть и в довольно специфичных областях):

  • Высочайшая теплопроводность, в разы превышающая таковую у меди;

Тепловая трубка может передать тепло на значительное расстояние при минимальном поперечном сечении. У металлического прутка способность к передаче тепловой энергии снижается пропорционально отношению сечения к длине.

  • Высокая скорость передачи тепла. Она ограничена лишь скоростью испарения и конденсации теплоносителя;
  • Работа в произвольном температурном режиме. Подобрав соответствующий теплоноситель, можно использовать трубку для теплоотвода как при +300 С, так и при близких к абсолютному нулю температурах;
  • Долговечность. Срок эксплуатации тепловой трубки в теории ничем не ограничен: ни металл самой трубки, ни фитиль, ни теплоноситель не деградируют;
  • Абсолютная отказоустойчивость. Ломаться в столь несложной конструкции просто-напросто нечему. Она работает до тех пор, пока существуют законы физики.

b8d4792d75e9a9784ac70c52cd4a5ff6.jpg

Тепловая трубка в разрезе. На фото хорошо виден металлический фитиль.

Ограничения

Сама конструкция тепловой трубки накладывает ряд ограничений на применяемые материалы и температурный режим ее использования:

  1. Теплоноситель должен совершать фазовый переход в том температурном диапазоне, в котором работает тепловая трубка. Если трубу с водой нагреть с +10 до +20 градусов, она будет прогреваться только за счет собственной теплопроводности и естественной конвекции жидкости. Чтобы включился заветный механизм «температурной сверхпроводимости», нужно, чтобы вода испарилась;

Здесь есть небольшая лазейка. При снижении давления жидкости кипят при меньшей температуре, при повышении — при большем.
Меняя давление в герметичной трубке, можно заставить теплоноситель совершать фазовый переход в нужном температурном диапазоне.

94b8cf27dc16900858ecc69b5702168a.jpg

Зависимость температуры кипения воды от давления.

  1. При нагреве жидкость не должна разлагаться или вступать в реакцию с материалом трубы или фитиля;
  2. Оболочка тепловой трубы должна быть выполнена из материала с достаточной теплопроводностью. Какой смысл обеспечивать высокую теплопроводность внутри трубы, если она выполнена из теплоизолирующего материала?
  3. И сама трубка, и фитиль должны смачиваться теплоносителем.

Материалы

В качестве материала корпуса тепловые трубы используют:

  • Черную и нержавеющую сталь;
  • Медь;
  • Алюминий.

Фитиль обычно делается металлическим — сетчатым или хаотично сплетенным из тончайшей проволоки (так называемые металлические войлоки).

В качестве теплоносителей используются:

  • Ацетон;

Именно ацетон используется в качестве теплоносителя в системах охлаждения электроники.

  • Аммиак;
  • Спирт;
  • Вода.

В трубках, работающих в экстремальных температурных режимах, применяются также серебро, натрий, ртуть и жидкий гелий.

Трубчатые гелионагреватели

В системах нагрева одна из первостепенных задач — обеспечить сохранность тепла и не допустить его потерь. Для этого используются разные утеплители и среды, предупреждающие рассеивание тепловой энергии. Самый эффективный теплоизолятор — вакуум. Этот принцип и использован в трубчатых или, как их еще называют, вакуумных солнечных коллекторах. Но вакуумные гелиоколлекторы могут быть четырех модификаций. Они имеют разный тип стеклянной трубки и разные тепловые каналы.

94703fcf8d1f5f08911b8366c762ff52.jpg

Так выглядят трубчатые гелиоустановки

Типы трубок

Сегодня в основном используются два типа трубок: коаксиальная (труба в трубе) или перьевая. Коаксиальная трубка по строению напоминает термос: две колбы герметично спаяны между собой одним из концов, между стенками — разреженное пространство — вакуум. На стенку второй колбы нанесен поглощающий слой. В нем солнечные лучи преобразуются в тепловую энергию. Внутренняя стенка колбы нагревается, от нее нагревается воздух внутри колбы, а от него в свою очередь нагревается теплоноситель, который циркулирует по тепловому каналу. Из-за сложной системы передачи тепла нагреватели с такими трубками имеют не очень высокий КПД.  Но используются они чаще. По тому причине, что работать могут в любое время, даже в сильные морозы и имеют небольшие теплопотери (из-за вакуума), что улучшает их эффективность.

214be4775802dccf95be07264637adef.jpg

Коаксиальная трубка

Перьевая трубка — это всего одна колба, но с большей толщиной стенки. Внутрь вставляют тепловой канал, который для улучшения теплоотдачи снабжают плоской или чуть извилистой пластиной из адсорбирующего материала.  После чего трубка вакуумируется. Этот тип имеет более высокий КПД, но стоит намного дороже коаксиальных. К тому же более сложная замена при выходе трубки из строя.

973671f2f2d11d3f38dbcf7d4302e876.jpg

Перьевая трубка — внутри пластина, напоминающая перо

Виды тепловых каналов

Сегодня распространены два типа тепловых каналов:

  • Heat-pipe
  • U-type или прямоточный канал.

37e2009a2148171dd15036044ba42947.jpg

Схема работы теплового канала Heat-pipe

Система Heat-pipe — это полая трубка с массивным наконечником на одном конце. Это наконечник изготовлен из материала с хорошей теплоотдачей (чаще всего медь). Наконечники соединяются в единую шину — манифолд (manifold). Их тепло отбирает циркулирующий через манифолд теплоноситель. Причем циркуляция теплоносителя может быть организована по одной или двум трубам.

Внутри трубки находится легко кипящее вещество. Пока температура невысокая, оно находится в жидком состоянии в нижней части теплового канала. По мере нагрева начинается его кипение, часть вещества переходит в газообразное состояние, поднимается вверх. Разогретый газ отдает тепло металлу массивного наконечника, охлаждается, переходит в жидкое состояние и по стенке стекает вниз. Затем он снова нагревается и т.д.

В трубчатых коллекторах с прямоточным каналом используется более привычная схема теплообмена: имеется U-образная трубка, по которой движется теплоноситель. Проходя по ней, он нагревается.

Теплообменники U-типа показывают лучшую производительность, но их главный недостаток — они являются неделимой частью системы. И при повреждении одной трубки в солнечной панели менять придется всю ее полностью.

Теплообменники Heat-pipe типа  менее эффективны, но используются намного чаще из-за того, что система получается модульной и любая поврежденная трубка меняется очень просто. Просто из манифолда достается одна, на ее место ставится другая. Как это происходит, вы можете увидеть в видео. Как ни странно, но так собирается вакуумная трубка для солнечных коллекторов. И противоречия тут нет. Просто использована коаксиальная колба и вакуум находится между ее стенками, а не вокруг теплового канала.

Отдельным видом солнечных трубчатых коллекторов являются установки прямого нагрева. Их еще называют «мокрой трубкой». В этой конструкции между двумя колбами циркулирует вода, она и нагревается от их стенок, затем поступает в резервуар. Эти установки просты и дешевы, но не могут работать под повышенным давлением или при отрицательных температурах (вода замерзает и разрывает колбы). Этот вариант для отопления непригоден, можно использовать для нагрева воды в теплый сезон.

Конструкционные особенности

Тепловые трубы – это результат модификации термосифона. К самым популярным типам устройств относится разработка Гровера. Фото можно посмотреть на нашем сайте. Конструктивно труба простая, она состоит из корпуса, теплоносителя и фитиля. Корпус – это камера, сечение которой может быть либо круглым, либо прямоугольным. Он изготавливается из нержавеющего материала или бронзы, алюминия, меди, стекла, керамики и пр.

Расчёт производится исходя из условий эксплуатации. По результату выбирается оптимальный вид материала. Корпус предназначен для того, чтобы изолировать теплоноситель. Для этого он делается сверхгерметичным

Особое внимание уделяется прочности, так как важно, чтобы материал выдерживал большое давление.

Тепловые трубы могут быть различных размеров, их сечение выбирается таким, чтобы его было достаточно для сопротивления давлению пара. Расчёт производится подготовленным персоналом, так как малейшие ошибки приводят к колоссальным авариям. Вся система работоспособна лишь в том случае, если тепловые трубы наполняются рабочей жидкостью, состав которой оптимален для транспортировки большего объёма теплоэнергии.

0e25fab9c39609e2ce1d46bc7850bd79.jpg

Принцип действия тепловой трубы

Непосредственным предшественником ТС-ТТ был термосифон, поэтому полезно рассмотреть вначале принцип действия этого устройства.

ТТ-2.Термосифон. 
d3c1062c75761562a0eadaeba7627dae.gif 

Внутрь корпуса вводят небольшое количество жидкости, откачивают воздух и герметизируют (запаивают). При подводе тепла к зоне испарения жидкость переходит в пар, давление насыщения паров в этой зоне резко повышается, пар движется вверх в зону с меньшим давлением, конденсируется и стекает по стенкам вниз. Необходимым условием работы является отвод тепла от зоны конденсации. Недопустим также перегрев в зоне испарения — может наступить кризис кипения (вся жидкость испарится) и теплопередача пойдет по стенкам термосифона.

Следует отметить, что термосифон способен обеспечить большую мощность теплопередачи даже при малой разности температур между его концами, т.к. скрытая теплота парообразования у жидкостей велика.

Отличительной особенностью этой системы теплопередачи является способ возврата конденсата — под действием гравитационного поля. Поэтому термосифон может работать только тогда, когда зона испарения находится ниже зоны конденсации.

Для обеспечения возврата конденсата в зону испарения при любой ориентации системы теплопередачи потребовалось заменить гравитационное поле каким-то другим, но, желательно, таким же «бесплатным». Это и было осуществлено при изобретении новой системы — тепловой трубы.ТТ-3 Пат. США 2 350 348 (1942) Тепловая труба Гоглера. Цель изобретения: «… обеспечение поглощения теплоты, или другими словами, испарения жидкости в точке, лежащей выше области конденсации или зоны отвода теплоты, без дополнительных затрат на подъем жидкости от уровня конденсатора»

cb84333ddca1082682eadc29604949b9.gif 
ТТ использована для отвода тепла из внутреннего отделения холодильника вниз в поддон, заполненный кусками льда. Техническая идея Гоглера не вышла за рамки патента, т.к. фирма General Motors Corp применила другую, более доступную в то время технологию.

Таким образом, в качестве сил поднимающих конденсат против сил гравитации, были использованы капиллярные силы, возникающие при смачивании рабочей жидкостью капиллярно-пористого материала (КПМ) — фитиля.

ТТ-4. Пат. США 3 229 759 (1963) Тепловая труба Гровера. 
7088d94299476ade4794e4ca484dcf87.gif 
Корпус из нержавеющей стали, фитиль — проволочная сетка, рабочая жидкость — натрий, литий, серебро.

Это классический тип тепловой трубы с использованием капиллярного эффекта, который обеспечивает независимость положения зоны испарения в гравитационном поле. Однако эта независимость далеко не беспредельна. Поэтому кроме гравитационных (термосифон) и капиллярных (классическая ТТ) сил в современных типах ТТ применяют центробежные, электростатические, магнитные, осмотические и другие виды полей для возврата конденсата.

Отопление тепловыми трубами.

Трубы, излучающие тепло вполне могут быть использованы и для отопления домов. Больше всего для этой цели подойдут конструкции из цинковой стали, металлокерамики или асбестоцемента. Возможно также сплав металлов – биметалл.

Наиболее популярным материалом является асбестоцемент, имеющий много положительных качеств:

  • Стойкость к поражению коррозией;
  • Возможность использования при температуре +130 0С;
  • Приемлемая стоимость;
  • Низкий процент теплопотерь;
  • Простота монтажа.

Но при всем наличии положительных моментов, есть и отрицательные, а именно – хрупкость.

Что касается биметаллических труб, состоят они из стали, покрытой другими металлами, обладающими антикоррозийными свойствами. Толщина такого слоя порой достигает до 15-20% от толщины самой трубы. Достоинствами таких труб являются:

  • Стойкость к коррозии;
  • Долговечность;
  • Низкие потери тепла.

Основным недостатком является достаточно высокая стоимость.

Для снижения теплопотерь в отопительных коммуникациях современные строительные рынки предлагают огромный выбор изоляционных материалов.

И на сегодняшний день применяют два вида утепления:

  • Спрессованные в полимер стекловолокно или минеральная вата. Используется такой вариант больше для наружных теплосетей;
  • Труба со слоем полимера, внедренного в нее еще при производстве.

В отопительных системах используются также трубы из стали, покрытой цинком. Но это возможно только в том случае, если температуры воды не поднимается выше +70 градусов.

Популярными для оборудования тепловых сетей становятся чугунные трубы. Их необычная шаровидная структура обеспечивает высокую прочность и большой срок эксплуатации. К тому же они достаточно дешевые.

Однако их высокий коэффициент теплопроводности стал их большим недостатком.

Правила по монтажу термоусадочной трубки

  • если трубка большой длины нагревайте ее от середины, постепенно продвигаясь к краям. Таким образом вы предотвратите образование воздушных пузырей и зазоров. Особенно это касается термоусадок с клеевым слоем.

При этом не нужно торопиться. Сначала изделие прогревается и усаживается по всей окружности и только потом можно продвигаться постепенно вперед.

  • помните, что термоусадка уменьшается не только по диаметру, но и по всей длине

Уменьшение конечно происходит не в 2,3 раза, а на несколько процентов (максимально 15%). Так что не удивляйтесь если трубка ТУТ изначально была 10см, а в последствии стала короче на 1,5см. Поэтому при выборе нужных по размеру отрезков всегда делайте небольшой запас.

Особенно заметно сокращение длины при соединении и изоляции материалов разных диаметров.

Почему-то все забывают учесть в этом случае перепад высот, а на него тоже уходит приличный запас.e35e8dff3db1c69670da341a83f278dc.jpg

Если вы не знаете точно, достаточным ли будет выбранный размер или нет, то в этом случае лучше пренебречь вышеуказанным советом, по поводу начала прогрева с середины.

Здесь придерживайтесь иного правила — нагревайте трубку не с середины, а с одного края до другого. Тем самым можно уменьшить продольное сокращение ее длины.bd627d23d845a97adfda9e8a2582d076.jpg

  • когда термоусадка изолирует какую-либо металлическую поверхность или изделие с хорошей теплопроводностью, необходимо предварительно эту поверхность прогреть.

Таким образом стенки склеятся более плотно и удастся избежать так называемых ”холодных рубцов”. В первую очередь это касается трубок больших диаметров, без предварительного прогрева избежать перекоса вряд ли получится.ea4f7007218f5abf5fa5327c98b22eb6.jpg

Кроме того, из-за разности температур может образоваться конденсат, который вы «запечатаете» прямо на изоляцию. А вообще любую поверхность материала перед работой необходимо зачистить и обезжирить. Делается это тканью промоченной спиртом или растворителем.5390d28d12cdc344eb1a7e8acc03dad6.jpg

Если на металле есть посторонние острые кромки, то их нужно убрать и зашлифовать.

  • при самостоятельном отрезании и укорачивании трубки, делайте это острым ножом, а лучше ножницами, чтобы не оставлять заусенцев. Ее края после реза должны быть гладкими, только в этом случае трубка будет усажена максимально плотно.
  • при ремонте электропроводов, если термоусадка коротковата, не следует принудительно ее растягивать при нагревании

Безусловно, таким образом можно увеличить ее длину больше чем в два раза. 5a93d359fa88a073b9c6170aa8610d0e.jpgОднако при этом, в эти же два раза уменьшается и толщина изолирующей стенки. И соответственно электрическая прочность будет уже в меньших пределах (для тонкостенных это обычно 600В), и когда-нибудь фаза обязательно пробьет на корпус или другую жилу.

Кроме того уменьшается и механическая прочность. Как долго теперь прослужит ваше соединение загадка. Если конечно такой вариант вы используете для слаботочки, телефонных кабелей или USB, то может что-то и сработает. Плюс никто не запрещает таким же образом надеть поверх первого слоя, еще один такой же растянутый термокембрик.

Точно также некоторые умудряются круглогубцами увеличить ширину, расширяя трубку еще в холодном состоянии. cfd08c56bbc5aa7f0bdc272ffe8b38f7.jpgТем самым, пытаясь из дешевой ТУТ 2к1 сделать аналог дорогой 4к1.

Делать этого не рекомендуется, даже в качестве времянки. С виду надежная изоляция может лопнуть в самый неподходящий момент, например когда будет находиться у вас в руках под напряжением.

Как рассчитать объем ТА

Чтобы теплоаккумулятор для отопления выполнял свои функции, надо правильно выбрать его объем. Есть несколько методик:

  • по отапливаемой площади;
  • по мощности котла;
  • по запасу времени.

Большая часть методов основана на опыте использования. По этой причине существует «вилка» в рекомендациях. Например, от 35 до 50 литров на квадратный метр отапливаемой площади

Как конкретно определить цифру? Стоит принять во внимание регион проживания и степень утепления дома. Если живете в регионе с не самой суровой зимой или дом утеплен отлично, лучше брать по нижней границе или около того

В противном случае — по верхней.

197467aa22104ce01c999410cc9af401.jpg

Можно от ТА запитать не только радиаторы, но и теплый пол, а можно поставить и теплообменник для горячей воды

При выборе объема теплоаккумулятора для отопления также надо принимать во внимание два момента. Первый — большое количество воды позволит намного реже ее греть. За счет запасенного тепла можно длительное время поддерживать температуру. Но, с другой стороны, сильно возрастает время «разгона» этого объема до нужной температуры (нормальной считается нагрев до 85-88°С). При этом система становится очень инерционной. Можно, конечно, взять более мощный котел, но, в паре с буферной емкостью, выльется это в немалую сумму. Поэтому приходится лавировать, находя оптимальное решение.

По отапливаемой площади

Подобрать объем аккумулятора тепла для системы отопления можно по площади помещения. Считается, что на десять квадратных метров необходимо от 35 до 50 литров. Выбранное значение умножают на квадратуру, поделенную на десять, получают искомый объем.

Например, в систему отопления дома площадью 120 м² со средним утеплением лучше установить теплоаккумулятор для отопления на 120 м²  / 10 * 45 л = 12 * 45 = 540 литров.  Для Средней полосы этого будет маловато, так что стоит смотреть на емкости объемом примерно 800 литров.

ff5681d96bfd974e2abd45fcc90b36b2.jpg

Чем больше производительность системы, тем больше должен быть ТА

Вообще, чтобы проще было ориентироваться, для дома площадью 160-200 квадратных метров, расположенного в Средней полосе, со средним утеплением, оптимальный объем бака — 1000-1200 литров. Да, при таком объеме в холода придется топить чаще. Зато это и не слишком подорвет ваш бюджет, и позволит достаточно комфортно существовать практически всю зиму.

По мощности котла

Так как трудиться над нагревом воды в баке придется котлу, есть смысл рассчитать объем исходя из его возможностей. В этом случае на 1 кВт мощности берут 50 литров емкости.

c9a84713e4dd151aaf8ca9375f280b83.jpg

Можно сделать еще проще — воспользоваться таблицей (желтым закрашены оптимальные по затратам и производительности значения)

С расчетом все просто. Для котла на 20 кВт подходит ТА на 1000 литров. При таком объеме теплоаккумулятора для отопления, топить придется раза два в сутки.

По желаемой длительности простоя и теплопотерям

Этот способ — более точный, так как позволяет подобрать размеры конкретно под параметры вашего дома (теплопотери) и ваши пожелания (длительность простоя).

Рассчитаем объем теплоаккумулятора для дома с теплопотерями 10 кВт/час и время простоя — 8 часов. Нагревать воду будем до 88 °C, а остывать она будет до 40°C. Расчет такой:

  • Для сохранения нормальной температуры емкость должна накопить 80 кВт тепла (10 кВт * 8 часов).
  • Дельта температур: 88 °C — 40°C = 48°C.
  • Далее высчитаем по формуле определения теплоемкости воды.

    Формула расчета массы воды для буферной емкости

  • Подставляя значения получаем: 80000 Вт / 1,163 Вт/кг°C * 48°C = 80000 / 55,824 = 1433 литра.

Для данных условий, необходимая емкость теплового аккумулятора для отопления — 1500 литров. Это потому, что теплопотери 10 кВт/час — слишком много. Это дом практически без отопления.

Теплоноситель в коллекторах

По внутренним теплообменным трубкам может циркулировать как вода, так и антифриз. Использовать воду можно в регионах, в которых минусовых температур не бывает или предполагается эксплуатация системы исключительно в теплое время года (на дачах, например). Но при сезонном использовании перед консервацией на зиму с панелей необходимо слить всю воду. Во всех остальных случаях и регионах требуется заливка антифриза или его водного раствора (зависит от минимальных температур в регионе).

Нужно помнить, что при использовании антифриза в баке-аккумуляторе будет находиться змеевик, а циркуляция теплоносителя будет обеспечиваться насосом. Такая система называется «замкнутой»: по гелиосистеме движется теплоноситель по замкнутому контуру.

375fb7f7bd9c304cfeadfbae68c45b13.jpg

Если через коллектор протекает антифриз, в баке стоит теплообменник

Многих пугает зависимость от наличия электричества. Стоит сказать, что есть модели плоских солнечных коллекторов с естественной циркуляцией. Их КПД ниже из-за меньшей скорости продвижения теплоносителя, но они вполне работоспособны. Правда, для организации полноценного отопления потребуются значительные площади.

Для тех, кого не устраивает снижение эффективности, есть другой выход: обеспечение резервного питания. В самом простом варианте это источник бесперебойного питания с несколькими автомобильными аккумуляторами. Это даст несколько часов работы без электричества в сети. Для  более продолжительной работы потребуется  уже генератор. Есть и третий вариант: насосы, работающие от солнечной энергии. Но они пока редкость. И четвертый способ: поставить и аккумуляторы, которые и будут резервным источником питания.

При использовании воды в качестве теплоносителя, она из накопительного бака поступает на гелиоколлектор, где нагревается. Нагретая возвращается в резервуар, и затем напрямую идет в систему отопления и горячего водоснабжения. Так как из системы вода расходуется, то она называется «открытой». Вода при такой системе безопасна в бактериальном и биологическом плане: в теплообменных трубках она нагревается до высоких температур, так что погибают все микробы.

Основные характеристики

Термоусадочная трубка – это специальный изоляционный элемент, который при нагревании меняет свой диаметр, обозначающийся в миллиметрах (мм), надежно защищает и изолирует помещенное внутрь основание от повреждений.

Термоусаживаемые трубочки производят из теплополимерных материалов, с высокими термостойкими показателями.

f9875860d31116964b2a6981748ee47b.jpg

  • эластичность;
  • устойчивость к воздействию высокой температуры;
  • отсутствие воспламеняемости;
  • устойчивость к агрессивной среде;
  • быстрая деформация;
  • прочность при растяжении – 15 МПа и выше;
  • эластичность – способность к увеличению на 300% от первоначального размера.

Самым востребованным изолятором, являются трубочки способные деформироваться при температуре от 55 до 120 градусов по Цельсию, но есть изделия выдерживающие нагрев и до +300 C.

Свойства этой термоизоляции позволяют при нагревании полностью повторять контуры предмета, который следует изолировать.

acf9ab3eed43f7982da5eb3c88a1ab5e.jpg

Область применения:

  • электричество;
  • производство кабеля;
  • защита оборудования применяемого в электромонтажных работах;
  • установка, ремонт соединительных муфт;
  • маркировка проводки при изоляции за счет применения элементов разного цвета;
  • в атомной энергетике как дополнения при проведении монтажных работ.

Кроме этого ее применяют для защиты провода от разрушения, изоляции предметов во всех сферах производства.

Особенности конструкции тепловой трубы

С теоретической точки зрения тепловая труба представляет собой испарительно-конденсационное устройство, используемое для передачи тепла, где происходит перенос теплоты парообразования посредством испарения жидкости в зоне поступления тепла и конденсации паров в области теплоотвода. Замкнутый цикл работы теплоносителя обычно поддерживается действием капиллярных сил.

Параметрами тепловой трубы можно управлять, меняя в ней давление. Это даст возможность теплоносителю совершать переход из одной фазы в другую в требуемом температурном режиме.

Существуют определенные требования к элементам конструкции тепловой трубы. Например, используемая в трубке жидкость не должна быть подвержена разложению, не должна вступать в химическую реакцию с материалом, из которого выполнены сама трубка и фитиль. Оболочку трубы предпочтительнее делать из материала с высокой теплопроводностью. Фитиль и трубка должны хорошо смачиваться теплоносителем.

Материалом корпуса тепловой трубы обычно становятся медь, алюминий, сталь разного типа.

Фитиль в тепловой трубе насыщен жидкой фазой теплоносителя. Фитилем могут стать не только сетчатые, но и спеченные пористые вещественные структуры, равно как и особые канавки на внутренней поверхности трубки, перфорированные экраны и так далее. Главное, чтобы структура фитиля позволяла переносить жидкость из зоны конденсации в область нагрева за счет капиллярных сил.

В настоящее время фитиль чаще всего выполняется из металла. Этот элемент конструкции имеет вид сетки или делается сплетенным из очень тонкой проволоки; такое техническое решение получило название металлического войлока.

Теплоносителем в этой системе могут выступать вода, ацетон, спирт, ацетон, фреоны. В тех трубках, которым приходится работать в необычных режимах температур, могут использоваться натрий, ртуть, жидкий гелий или серебро. Главное требование к теплоносителю: это должно быть чистое в химическом смысле вещество или соединение, которое способно выступать как в жидкой, так и в паровой фазе, а также обладать смачивающим эффектом.

Тепловые трубы получили широкое распространение не только в системах отопления домов, но также в технологических схемах охлаждения компонентов современных компьютеров (процессоров, видеокарт). Преимущество тепловой трубы в данном случае определяется тем, что появляется возможность снять с кристалла малой площади максимум тепла и рассеять его на радиаторе с большим числом ребер.

Как проводится изоляция проводов термоусадкой разбираемся в деталях

В самом названии этого материала скрыто слово «температура», которая и поможет придать покрытию необходимый уровень прочности. Для этого термоусадочная трубка подвергается предварительному нагреву до +120С градусов.

Делается это для придания материалу большей эластичности. Сразу после нагрева, герметичное покрытие можно надеть на требуемую поверхность.

По мере остывания трубка вернется к первоначальной форме. Описанная технология удобна и в еще одном плане. К примеру, изоляция провода с двумя оголенными концами выполняется без каких-либо швов. По мере остывания трубки, она в буквальном смысле «намертво» спаивает обе части.

663b92b429c4a4b60ee1727ebca0094d.jpgИзоляцию проводов термоусадкой можно провести несколькими способами

Залог успеха кроится в правильно подобранном инструменте для нагрева, чтобы он не «приклеил» провод к стене:

  • Тепловые пистолеты;
  • При использовании газовой горелки необходимо убедиться, что пламя имеет желтый цвет;
  • Строительный фен с насадками;
  • Зажигалка;
  • Спички;
  • Кипяток.

Последние три перечисленных способа подходят для тех случаев, когда нагрев проводится своими руками. В целом, несложная процедура позволяет изолировать оголенные провода термоусадкой. Главное – правильно выбрать температурный режим и продолжительного теплового воздействия.

Конструкция и функции устройство

Конструкция теплового агрегата характеризуется простотой. Она состоит из теплоносителя, корпусной части и фитиля. Корпус – это камера, диаметр которой бывает в виде прямоугольника или круга. Приборы изготавливается из нержавеющей стали, меди или алюминия.  Производятся титановые трубы. Устройство первоначально называлось термосифон, который являлся предшественником данных изделий. Агрегат представляет собой ячеистую емкость, в которую помещается жидкость и откачивается воздух. При этом агрегат герметизируется.

Расчет и подбор материала выбирается с учетом условий эксплуатации. Корпус выполняется герметичным для изоляции энергоносителя. Материал прочный, так как призван выдерживать давление. Тепловая труба оборудуется фитилем, который обеспечивает перемещение жидкости по магистрали. Данный элемент выполняется из войлока, титана, стали или специального стекла.

  • теплоноситель устойчив к температурным перепадам;
  • жидкость обеспечивает смачивание фитиля и конструкции;
  • энергоноситель характеризуется состояниями перехода из жидкого состояния в паровое при температурной градации, которая совпадает с параметрами тепловой магистрали.

Рабочая жидкость для агрегатов выполняется из следующих веществ: ртуть, серебро, натрий, ацетон, аммиак и гелий в сжиженных состояниях. Устройство тепловой трубы подразумевает применение специального фитиля из пористой материи, которая помогает передвигать жидкость из области конденсации в зону испарений. Функцией оборудования считается передача тепла по центру магистрали при разности температуры в разных зонах. Передача энергии к магистрали осуществляется несколькими способами:

  1. С помощью электрического тока.
  2. С применением открытого огня.
  3. При соприкосновении с прогретым веществом.
  4. При помощи инфракрасного излучения.

К современным изделиям относятся теплопроводные трубы без фитиля. Вместо него функционируют контурные магистрали, по которым проходит рабочая жидкость. Контурные агрегаты обладают следующими преимуществами:

  1. .
  2. Агрегат характеризуется простотой.
  3. Отличается надежностью при работе.
  4. Значительный срок эксплуатации.
  5. Не имеет подвижных механических деталей.
  6. Рабочие характеристики сохраняются в разных условиях.

Тепловая трубка с фитилем

Защищаем оголенные провода

Разобравшись с основами, можно переходить к практической части сохранения электропроводки от внешних воздействий. Речь идет не только о воде, но и о сырости, случайных повреждениях и даже о домашних животных.

Начинается все с правильно подготовленных двух или нескольких частей, которые требуется заизолировать термоусадкой.

С поверхности проводов удаляют все следы загрязнений. Делается это при помощи деликатных чистящих средств.

8087da6b591b31a3897b6e4d76fb676e.jpgИзолировать оголенные провода следует поэтапно

Дальнейший порядок действий выглядит следующим образом:

  • Выполняется обезжирирование электропроводов при помощи растворителя;
  • Аккуратно протереть их мягкой тряпочкой;
  • Если электрические проводки покрыты ПВХ-изоляцией, то ее нужно удалить при помощи не грубой наждачной бумаги;
  • Использование зажигалки поможет снять полиэтиленовые изоляционные материалы.

Перед началом работы следует очистить провода от следов жира, грязи и непосредственно самой старой изоляции. Делается это при помощи зажигалки или не очень грубой наждачной бумаги. Как только провода окажутся свободны от покрытия, можно приступать к работе.

Действующая модель

Можно ли изготовить тепловую трубу для отопительной системы частного дома своими руками?

Разумеется, причем инструкция не отличается особой сложностью:

  1. Ввариваем в стальную трубу длиной 2 — 4 метра и диаметром 100 — 150 мм стакан из той же трубы, ориентированный перпендикулярно ее оси;
  2. Помещаем в стакан электрод, изолировав его от стенок;
  3. Заливаем в стакан небольшое количество воды (0,5 — 1 литр);
  4. Глушим торцы трубы;
  5. Фиксируем ее с небольшим наклоном в сторону стакана;
  6. Подаем на электрод фазу, а на корпус трубы — ноль.

Что в результате?

Вода, представляющая собой электролит благодаря растворенным в ней солям, кипит при протекании через нее тока. Пар конденсируется на холодном конце трубы и стекает к стакану самотеком. Полное испарение воды разрывает цепь между электродом и стенкой, после чего нагрев прекращается.

Автор этой конструкции встроил в нее дополнительную страховку — электроконтактный манометр, отключающий питание при повышении давления до 6 атмосфер и включающий при его понижении до 3 кгс/см.
Дополнительным эффектом стало повышение рабочей температуры нагревателя: при повышенном давлении вода закипает при температуре более 100 градусов.

Эксперимент можно упростить, нагрев на одном конце заглушенную с обеих сторон гофрированную трубку из нержавейки с небольшим количеством воды внутри. Второй ее конец мгновенно раскалится.

Секреты выбора термоусадочная изолента

Строителям со стажем знакома аксиома, гласящая, что новая термоусадочная изолента должна быть меньшего диаметра, чем концы проводов, которые требуется соединить и заизолировать.

В большинстве справочников даже указано приблизительное соотношение – 20%. С практической точки зрения, указанная цифра не может считаться истинной в последней инстанции.

Соединение отдельных проводов «в скрутке» не всегда возможно с 20% превышение термоусадочной трубки над самим проводом.

Упростить немного эту манипуляцию помогут приведенные ниже практические советы:

  • Реализуемые в торговой сети термоусадочные трубки имеют определенный коэффициент термоусадки;
  • В домашних условиях лучше использовать материал с соотношением 2:1;
  • Расположенная с левой стороны цифра говорит о том, насколько трубка уменьшится в размере после остывания;
  • В продаже можно найти материалы, которые изолируют провода с большим соотношением;
  • Для начала их нужно испытать в полевых условиях;
  • Небольшой кусок трубки нагревают до температуры, равно 120С*1/2 = 60С градусов;
  • В зависимости от того, насколько «похудело», принимается решение о том, можно ли им пользоваться в дальнейшем.

11ba5c062325e5eaac836e0360e0599f.jpgТермоусадочная изолента должна быть меньшего диаметра, чем концы проводов, которые требуется заизолировать

В момент покупки соединительного материала, необходимо изучить его эксплуатационные характеристики. В поле зрения находится коэффициент усадки – показатель, отражающий способность материала изменить первоначальный размер после нагрева и остывания. Изолирование, к примеру, наушников поможет выполнить покрытием с минимальным соотношением 2:1.

Плоские коллекторы

Плоские гелиоколлекторы — это металлическая рама, на которой, если смотреть снизу-вверх, закреплены:

310a9d882478099b68afc5e8a5343164.jpg

Схема плоского коллектора

  • пластина корпуса;
  • слой термоизоляции;
  • светоотражающий слой (присутствует не во всех моделях) ;
  • пластина теплосборника (теплопоглотителя или еще называют адсорбирующая пластина), к которой припаяны теплообменные трубки;
  • прозрачная светопропускающая крышка (закаленное стекло с 95% коэффициентом пропускания света или не менее прозрачный поликарбонат).

Также на корпусе имеется выпускной и впускной патрубок — через них циркулирует теплоноситель.

Есть модели открытые — без крышки. Единственное их достоинство — низкая цена, но они очень неэффективны и совершенно неработоспособны при отрицательных температурах. Из-за того, что крышки нет, абсорбционное покрытие быстро разрушается, так что служат открытые коллекторы несколько сезонов, а из-за своих особенностей могут использоваться для подогрева воды в бассейне или в душе. Для отопления они бесполезны.

aca07c851d3a58145aaf9d05b554fabf.jpg

Внешний вид плоского коллектора

Принцип работы плоского солнечного коллектора следующий: солнечные лучи почти полностью проходят через верхнее защитное стекло. От этих лучей нагревается теплопоглотитель. Тепло, понятное дело излучается, но наружу почти не выходит: прозрачное для солнечных лучей стекло, тепло не пропускает (позиция «в» на диаграммах). Получается, что тепловая энергия не рассеивается, а сохраняется внутри панели. От этого тепла нагреваются теплообменные трубки, а от них тепло передается циркулирующему по ним теплоносителю.

Правила расположения плоских коллекторов

Коллекторы этого типа должны располагаться под углом 90o по отношению к падающим лучам света. Чем точнее выставлен этот угол, тем больше тепла собирает система. Понятно, что на неподвижной крыше постоянно выдерживать этот угол нереально, но расположить панель нужно так, чтобы на нее как можно больше времени падал свет. Есть довольно дорогие устройства, которые изменяют положение панели по отношению к солнцу, поддерживая оптимальный угол падения солнечных лучей. Они называются системами слежения.

6eba99c3ec3de85eb3052c17f771dfe7.jpg

Гелиоустановки показывают большую эффективность, если лучи солнца падают под прямым углом

От чего зависит цена

Цена плоского коллектора во многом зависит от использованных материалов. Так корпус может быть алюминиевый или из оцинкованной стали. Корпус из алюминия предпочтительнее, но стоит дороже. Бывают еще корпуса из полимера. Они характеризуются высокой прочностью и надежностью.

Большое влияние на эффективность оказывают  теплообменные трубки и материал пластины-теплосборника. Они бывают алюминиевыми (такие панели стоят дешевле) и медными. Медные более дорогие, но и более долговечные, также они имеют более высокий КПД. Для России, даже для южных ее регионов,  использовать желательно именно их. Так как инсоляция даже на юге редко бывает чрезмерной, скорее ее не всегда хватает для отопления.

d6b729a96a2f98b56d0b40fdc27fec30.jpg

Цена на плоский коллектор зависит от материалов, из которых он сделан

Важно также покрытие пластины теплосборника: чем ближе к абсолютному черному цвету оно будет, тем меньше отразится лучей и больше получится в результате тепла. Потому технологи постоянно работают над усовершенствованием этого покрытия

В первых моделях это была обычная черная краска, сегодня же  — напыление черного никеля.

Пластиковые коллекторы

В отдельный вид можно выделить пластиковые солнечные коллекторы. В простейшем варианте это две панели из поликарбоната, которые закреплены на раме из алюминия. Между ними наварены или наплавлены ребра, создающие в панели лабиринт для тока воды. В верхней части панели расположено впускное отверстие, в нижней — выпускное. В верхнее заливается холодная вода, которая, проходя по лабиринту, нагревается и выходит с более высокой температурой через нижнее. Система применяется для нагрева воды в летний период. Из-за малого гидравлического сопротивления очень хорошо функционирует в самотечной системе. Такой вид солнечного водонагревателя — идеальный вариант снабжения горячей водой дачи в огородный сезон.

0f965eeb01bb95e1496c6cc3aa745eba.jpg

Пластиковые коллекторы служат для нагрева воды. Отличный вариант для летнего домика или дачи

Но иногда пластиковыми солнечными коллекторами называют полноценные коллекторы для отопления. Просто в них верхняя крышка выполнена не из стекла, а из того же поликарбоната или другого пластика, хорошо пропускающего солнечные лучи. Такие модели меньше подвержены риску: пластики более прочные, чем стекло (даже закаленное).

Какой лучше

Плоские коллекторы применимы в областях с большим количеством солнечных дней и небольшими перепадами ночных температур. Они малоэффективны в облачную или ветреную погоду: велики потери тепла с большой поверхности. Хоть современные плоские гелиоколлекторы и стараются делать герметичными, а некоторые даже вакуумируют, но при отрицательных температурах все равно более эффективными остаются трубчатые солнечные нагреватели.

333af2265989bfb936444ab81de2c24c.jpg

Самые популярные трубки в разрезе выглядят так

Трубчатые установки имеют более низкую производительность. Но потери тепла при этом небольшие. Плюсом является также их способности улавливать рассеянный солнечный свет, а даже некоторые другие части спектра солнечного света: они немного греются даже ночью. В результате для северных регионов они оказываются более эффективными. Ведь греют даже ночью, не говоря уже о пасмурном дне. Потому однозначно: для центральных, и, тем более, северных регионов, солнечные коллекторы для отопления дома выбирайте только трубчатые. А вот которые — это решайте сами.

Самые эффективные солнечные коллекторы для отопления дома — с перьевой трубкой и U-образным тепловым каналом. Но они — самые дорогие, и ремонту не подлежат. Меняется только вся панель целиком.

cb3bb6e9a64a028537dc0ccd30057eb9.jpg

Эта трубка более эффективна, но если хоть одна в панели повреждена, приходится менять всю панель

Чуть хуже по эффективности те же перьевые трубки, но  с системой Heat-pipe. Но они все еще дороги, и при выходе из строя нагревателя придется менять трубку целиком, а это недешево.

Функции устройств

Тепловые изделия позволяют транспортировать рабочие жидкости с большей эффективностью. Оптимальная работа возможно лишь тогда, когда исключается доминирование критических величин. Тепло подаётся с помощью пламени, тока, контакта с другими теплоносителями, излучения инфракрасного происхождения и пр.

Единственная величина, которая считается самой приоритетной, – это стойкость материала корпуса трубы. Только этот параметр учитывается практически во всех расчётах, связанных с проектированием систем. Где же используется тепловая труба?
Их монтаж актуален при строительстве каналов эффективного теплообмена, при необходимости разделения источника теплоэнергии и потребителя тепла, при комплектовании термостата, при необходимости регулирования температуры и пр. Тепловые трубы – это неотъемлемая часть термовыключателей и термодиодов, так что спектр применения огромный.

Единственно правильный подход

Без тепловых труб остановилось бы современное производство. Эффективные теплоносители – залог успешного будущего. Это движение, посредством которого развивается вся планета. Конструктивные особенности изделий позволяют сделать транспортировку рабочих жидкостей эффективной, что увеличивает коэффициент полезного действия.

Применение различных способов для нагрева

Есть несколько способов нагрева, каждый из которых может качественно провести термообработку. Но есть и такие, которые применять не рекомендуется.

Самый общедоступный, в тоже время спорный вариант – зажигалка или спички. Этим вариантом можно воспользоваться, если под рукой нет другого источника высокой температуры. Хорошо усадить этим способом можно только небольшой участок провода с маленьким сечением. Для больших конструкций этот вариант не подойдет.

Если речь идет о больших изделиях, то на нагревание уйдет много времени, при этом само соединение получится некачественным. А сколько раз понадобиться повторить эту процедуру, если необходимо будет обработать несколько участков с большим сечением.

6b55ba4236153b341b5fdcf7a6007eda.jpg

Важно! В зависимости от марки материала, температура нагревания равняется 90-150 градусов. . Бытовой фен выдает поток, горячего воздуха t 700 С, на выходе из сопла

Если применить узкую насадку, то конечно есть возможность нагреть небольшой участок малого диаметра, что касается больших сечений, то фен просто выйдет из строя, при этом изоляция получится некачественной и не надежной. Не нужно забывать, что есть некоторые модели термоусадки, которые можно сжать при температуре нагрева в 350 градусов.

Бытовой фен выдает поток, горячего воздуха t 700 С, на выходе из сопла. Если применить узкую насадку, то конечно есть возможность нагреть небольшой участок малого диаметра, что касается больших сечений, то фен просто выйдет из строя, при этом изоляция получится некачественной и не надежной. Не нужно забывать, что есть некоторые модели термоусадки, которые можно сжать при температуре нагрева в 350 градусов.

Итогом такой работы может стать неплотное прилегание материала к месту изоляции, в которое может легко проникнуть влага, поэтому стоит использовать специальный инструмент.

1c9efee53cd5ba65df7cd1cc0ab7f15f.jpg

Для чего нужен

Установка теплового аккумулятора (ТА) для индивидуального отопления может решать сразу несколько задач. Чаще всего ТА ставят там, где топят дровами или углем. В этом случае решаются такие задачи:

  • Бак с водой — гарант того, что в системе не перегреется вода (при правильном расчете длины теплообменника и емкости резервуара).
  • При помощи аккумулированного в теплоносителе тепла, поддерживается нормальная температура после того как закладка топлива прогорела.
  • За счет того, что в системе есть запас тепла, реже надо топить.

Все эти соображения и заставляют покупать совсем недешевый теплоаккумулятор для отопления.

Некоторые умельцы изготавливают теплоаккумуляторы своими руками. Это эконом-вариант, но и он обходится не менее чем в 20-50 тыс. рублей. С покупным ТА придется потратить в разы больше, чем с самодельным.

Аккумуляторы тепла недешевы, но результат их применения стоит того. Во-первых, это повышает безопасность (система отопления не закипит, не порвет трубы и т.п.). Во-вторых, не придется так часто топить. В-третьих, более стабильная температура, так как емкость с водой является буфером, сглаживающим температурные скачки, которыми отличается отопление на дровах и угле (то жарко, то прохладно). Поэтому эти устройства называют еще и «буферная емкость для отопления».

0f3ffda8dac2be93df031177fc320550.jpg

Подключить два котла через буферную емкость — легко и просто

Отдельно стоит сказать про экономию дров и угля. В системе отопления без ТА, в относительно теплые дни приходится ограничивать доступ воздуха, снижая интенсивность горения. Иначе в доме слишком жарко. Так как обычные твердотопливные (ТТ) котлы на такие режимы не особо рассчитаны, КПД котла в таком случае очень низкое. Большая часть тепла банально улетает в трубу. В случае с установленным водяным аккумулятором тепла все как раз наоборот: вам нет необходимости ограничивать горение. Чем быстрее нагреется вода, тем лучше

Важно только правильно рассчитать параметры системы.

Еще один из вариантов — теплоаккумулятор для отопления со встроенным трубчатый электронагревателем (ТЭНом). Это дает возможность еще более увеличить время между запусками твердотопливного котла. Причем если в вашем регионе действует ночной тариф, включать электроподогрев можно на ночь. Тогда это не будет так сильно «бить по кошельку». Также можно решить проблему недостаточной мощности выбранного и установленного отопительного котла.

Есть и другие области применения. Например, некоторые хозяева ставят по два котла. Для резервирования на всякий случай, так как не всегда есть один из видов топлива. Эта практика достаточно распространена. Их подключение через тепловой аккумулятор значительно упрощает обвязку. Нет нужды ставить множество запорно-регулирующей арматуры. Вывести котлы в тепловой аккумулятор — и все проблемы. Кстати, к той же емкости можно подключить и солнечные коллекторы. Они тоже элементарно вписываются в такую схему. Кстати, теплом, запасенным в солнечный день при помощи солнечных коллекторов, можно отапливаться до двух дней.

Если вы хотите использовать солнечные коллекторы для отопления, их легко подключить к теплоаккумулятору

Владельцы электрокотлов ставят буферную емкость для экономии. Да, этим увеличивается объем теплоносителя, который приходится греть, но котел запускают во время льготного тарифа — ночью. Днем же температура просто поддерживается тем теплом, которое «запасено» в теплоаккумуляторе. Насколько выгоден такой способ — зависит от региона. В некоторых регионах ночные тарифы существенно ниже дневных, т.е. вполне реально сделать отопление более дешевым.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Константин Корепов
Константин Корепов / автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Тепло Проект
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

четыре − 2 =

Adblock
detector