Вакуумное отопление: виды, правила выбора и технология монтажа

Содержание

Отопление вакуумное | Сантехника своими руками

Вакуумное отопление – звучит довольно странно. Что же это за штука такая и с чем ее едят, давайте разберемся.

На самом деле вакуумное отопление – не что иное, как выдумка. Все зависит от работы расширительного бака в системе индивидуального отопления. В общем понимании расширительный бак вмонтирован в систему отопления в верхней точке или в нижней точке. Но при этом сам расширительный бак установлен на верху, то есть выше всей системы отопления.

На верхнем рисунке показана обычная система индивидуального отопления, применяемая по всей стране. Расширительный бак установлен над верхней точкой системы отопления. В его работу входят такие задачи как: поддерживать уровень теплоносителя и собирать воздух из системы отопления. Зачастую, в индивидуальных частных домах расширительный бак устанавливают на чердаке. Причина проста – прямой стояк поднимают под потолок (что бы увеличить циркуляцию) и расширительный бак установить в помещении просто негде.

На нижнем рисунке обозначена схема системы отопления. Такую схему лично я использовал при монтаже отопления с 1987 года. Принцип прост и поэтому, наверное, распространен в нашей стране. Но я все равно хочу описать эту схему.

В верхнюю точку системы отопления врезается труба диаметром ½ дюйма и опускается в емкость на полу. При этом труба сантиметра 3 не достает до дна емкости. В систему отопления заливается теплоноситель до появления в емкости на уровень 10 сантиметров. Включаем отопительный котел. Вот и вся схема.

Принцип работы такой схемы. Теплоноситель при нагревании расширяется, при охлаждении сужается – старо как мир. При нагревании теплоноситель выдавливается в емкость. При охлаждении теплоноситель втягивается вакуумом обратно в систему, потому что конец трубы в емкости находится погруженным в теплоноситель. Воздух не может попасть в систему.

В качестве емкости можно использовать пластиковую канистру – не ржавеет. Видел даже старинный 10 ти литровый огнетушитель – за котлом было мало места, огнетушитель вписался. К минусам отнесу тот факт, что систему придется заполнять под давлением. Если вы используете водопроводную воду – то проблем не возникнет.

Как устроены вакуумные радиаторы отопления

Принцип работы вакуумного радиатора отопления

Вакуумным называют герметично закупоренный радиатор, внутри которого находится легко испаряющаяся жидкость, чаще всего литиево-бромидная жидкость или этанол. При этом из внутренней полости радиатора выкачан воздух (создан вакуум).

Внешне устройство вакуумного радиатора схоже с устройством обычного прибора отопления. Он имеет два горизонтальных регистра, соединенных между собой вертикальными ребрами, наружная поверхность которых служит в качестве направляющих для восходящих потоков нагретого воздуха.

Нижний регистр представляет собой горизонтальную трубу, предназначенную для движения теплоносителя, поступающего из системы отопления. Таким образом, тепло от котла или любого другого источника тепловой энергии подается только в нижнюю часть вакуумного радиатора.

Жидкость, находящаяся внутри прибора отопления, контактирует с нагретой поверхностью нижнего регистра, нагревается и, благодаря тому, что внутри радиатора вакуум, начинает кипеть уже при температуре 35 С.

Образующиеся при этом пары поднимаются вверх, заполняя весь объем радиатора и равномерно прогревая его. При этом происходит процесс конденсации пара на стенках радиатора, для которого характерна высокая теплоотдача. Образующаяся при этом жидкость стекает вновь, опять контактирует с нагретой поверхностью нижней трубы и процесс парообразования повторяется вновь.

В чем преимущества вакуумных радиаторов?

В результате вакуумный радиатор работает так же, как приборы в системе парового отопления, но при этом процесс парообразования идет не в котле, а внутри радиатора. Таким образом, конструкторы вакуумных приборов отопления сумели использовать преимущества парового отопления, его высокую эффективность и экономичность, сделав при этом радиаторы абсолютно безопасными для потребителей.

Особое внимание следует обратить на то, что вакуумные радиаторы эффективны при любых температурах нагрева теплоносителя, что особенно важно для низкотемпературных систем отопления, работающих от альтернативных источников энергии, например, тепловых насосов или солнечных коллекторов.

Простой пример: вакуумный радиатор, «кипящий» уже при 35 С равномерно и эффективно прогревает помещение при температуре теплоносителя 35-40 С. В то же время любые другие традиционные приборы отопления эффективны при температуре теплоносителя не ниже 65 С.

Именно в этом состоит основное достоинство и преимущество вакуумных радиаторов отопления.

Еще одно преимущество вакуумных радиаторов состоит в их малом внутреннем объеме, что особенно важно для систем отопления, работающих на антифризе. Действительно, использование вакуумных радиаторов позволяет сократить количество теплоносителя в системе отопления до рекордно малого значения, а, значит, сэкономить на покупке антифриза.

При необходимости в нижний регистр вакуумного радиатора можно вставлять электрический нагревательный элемент, преобразуя таким способом его в электрический прибор отопления.

Недостатки вакуумных радиаторов отопления

Процесс парообразования и последующей конденсации нельзя назвать беззвучным. Он сопровождается потрескиванием, которое может вызывать некоторое беспокойство или дискомфорт. При этом Звучание радиатора тем сильнее, чем больше температура теплоносителя, идущего от котла.

Еще одним недостатком вакуумных радиаторов отопления следует назвать их высокую стоимость, ограничивающую их широкое распространение.

Подведем итоги

Вакуумные радиаторы уникальные отопительные приборы, способные эффективно работать в низкотемпературных системах отопления, а также в системах с малым количеством теплоносителя, например, с антифризом.

Они отлично подойдут для домов, где в качестве основного источника тепла используется тепловой насос. Их можно устанавливать в загородном доме или на даче, отапливаемой время от времени, заливая систему антифризом. Вакуумные радиаторы могут использоваться и в системах центрального отопления, но при этом они будут «потрескивать», что может вызвать определенный дискомфорт.

Реклама и действительность

К сожалению, многие продавцы товаров, не всегда могут объективно оценить достоинства и недостатки тех или иных новинок, особенно, если речь идет о теплотехническом оборудовании. В результате при продаже вакуумных радиаторов покупателям сулят невероятные выгоды, обещая чуть ли не стабильный доход от эксплуатации этих чудо-приборов, опуская при этом настоящие достоинства вакуумных батарей и их преимущества. В результате покупателей ждет неизменное разочарование, ведь неверно разрекламированный прибор сам не греет и ничего не экономит. Он просто исправно и хорошо работает.

как устроены, принцип работы, выбор батарей и их установка своими руками

В результате перспективных разработок в области повышения эффективности систем отопления появились новые типы отопительных приборов, призванные снизить затраты энергии на отопление. Один из новых типов — это вакуумные радиаторы. Несмотря на свое недавнее появление на рынке, они уже успели получить положительные отзывы. К преимуществам таких батарей можно отнести компактные габариты, высокие показатели теплоотдачи и абсолютную безопасность в эксплуатации.

Принципы действия

Принцип работы вакуумной батареи основан на способности теплоносителя при пониженном давлении закипать при низкой температуре и отдавать тепло при конденсации.

Вакуумные радиаторы отопления содержат теплоносители, способные к быстрому испарению при низкой температуре. Активация отопительной секции начинается уже при температуре 35°С, а полностью в рабочий режим радиатор входит при 50°С.

В нижней части секции находится теплообменник, представляющий собой прямой отрезок трубы, охваченный кольцом, переходящим в вертикальную емкость. Вертикальная трубка заполнена литиево-бромидной солью или этанолом, она герметично запаяна, воздух из емкости откачан. Прогрев батареи происходит при конденсации паров теплоносителя на поверхности трубки.

Сравнение с обычной батареей по данным тепловизора.

Особенности вакуумного радиатора

Отличия устройства вакуумного радиатора от традиционных батарей отопления продиктованы принципом его действия и состоят в следующем.

Объем

Вакуумные батареи требуют минимального объема теплоносителя. Горячая жидкость занимает только объем теплообменника в нижней части радиатора. Например, батареи в 10 секций имеют объем около 0,5 л. Для сравнения, объем обычного чугунного радиатора с аналогичным количеством секций составляет не менее 4 л.

Герметичность

Вакуумный радиатор работоспособен только при отсутствии воздуха в трубке с рабочим составом. Разгерметизация секции нарушает принцип работы и прекращает процесс кипения наполнителя и выработки тепла. При этом положительным моментом является то, что выходит из строя только одна секция батареи.

Низкая рабочая температура

Температура кипения рабочей жидкости в 35°С позволяет построить эффективную систему отопления на альтернативных источниках энергии, таких как термальные источники или водяные коллекторы, нагреваемые солнечным светом.

Преимущества

Особенности устройства и принципа работы вакуумных радиаторов обеспечивают ему ряд преимуществ над традиционными чугунными или алюминиевыми отопительными батареями. Отсутствие гидравлического сопротивления в теплообменнике каждой из секций радиатора позволяет монтировать батареи неограниченного размера.

Минимальный объем теплоносителя позволяет использовать нагреватели меньшей мощности. Установленные в уже существующей отопительной системе вакуумные радиаторы отопления обеспечивают снижение расхода топлива. Но при наличии в системе аккумулятора теплоты, то есть большого объема теплоносителя, основные преимущества этого типа отопительных приборов будут утрачены.

Из-за немалой стоимости секций такого типа может показаться, что покупать его невыгодно. На самом деле за время эксплуатации вакуумная система отопления способна полностью себя окупить, особенно в контурах с малым объемом теплоносителя. Кроме того, она позволит отказаться от циркуляционного насоса, что даст дополнительную экономию.

При использовании данных приборов исключается их засорение и заиливание, как в традиционных батареях, а также образование воздушных пробок.

Недостатки

Достаточно высокая цена данного прибора может посеять сомнения у покупателя при решении вопроса его приобретения.

К недостаткам вакуумного радиатора можно отнести также вероятность вытекания теплоносителя в случае разгерметизации прибора. Затопления не произойдет по причине малого количества жидкости, но следует помнить, что литиево-бромидная смесь является ядовитой для человека.

Признаки качественного радиатора

По причине длительного срока службы прибора данного типа, а также его немалой стоимости, подходить к выбору и приобретению следует особенно тщательно.

Следует обратить внимание на следующие признаки качественного вакуумного радиатора:

  • При раскачивании прибора слышен шелест, но не перетекание жидкости;
  • Ровные сварочные швы;
  • Загерметизированный заправочный вентиль.

У покупателя всегда есть право потребовать от продавца предъявления сертификата.

Особенности монтажа

Из особенностей установки этого типа отопительных приборов следует упомянуть про вертикальность монтажа секций и бережное обращение в целях сохранения герметичности. Также необходимо напомнить, что вакуумный радиатор имеет только патрубки подачи и отвода теплоносителя, дополнительных устройств и воздушных клапанов они лишены. Для упрощения замены отопительного прибора целесообразно использовать быстроразъемные соединения.

Перед установкой производители рекомендуют несколько раз покачать устройство вправо и влево. Делается это для того, чтобы жидкость гарантированно стекла в нижнюю часть радиатора.

Варианты подключения.

Необходимо учитывать, что вакуумные батареи не рекомендуется применять наряду с другими типами отопительных приборов. Это может снизить эффективность всей схемы отопления дома.

Также следует знать, что для экономии средств на отоплении дома необходимо в первую очередь снижать потери тепла. Тогда их восполнение потребует, соответственно, меньше средств.

Вакуумное отопление: схема и отличительные особенности

Довольно странно для простого обывателя звучит такое непривычное понятие, как вакуумное отопление. Что представляет собой такая система?

Вакуумная и обычная схема отопления: в чем разница?

Собственно, особой разницы между этими двумя типами отопления нет. Сокрыто расхождение только лишь в способе монтажа расширительного бака в отопительной системе. Бак может монтироваться как в нижней, так и в верхней части системы отопления. Чаще всего он помещается вверху так, чтобы его уровень был выше уровня системы отопления.

По всей стране чаще всего применяется система отопления, где расширительный бак установлен над отопительной системой – над ее верхней точкой. При этом бак выполняет такие функции:

• Собирает весь воздух, который образуется в системе во время ее работы;
• Поддерживает заданный пользователем уровень теплоносителя.

В индивидуальной системе отопления чаще всего место для расширительного бака находится на чердаке. Причина такого размещения проста – в жилых помещениях не хватает места для размещения конструкции. Да и циркуляция в системе увеличивается в этом случае.

Устройство и принцип работы

Он довольно простой. Труба диаметром ½ дюйма врезается в самую верхнюю точку отопительной системы так, чтобы она не доставала до дна емкости 2-3 см. После этого трубу опускают к полу. Далее система заполняется теплоносителем, причем в расширительном баке его уровень должен составлять не менее 10 см. После нехитрых описанных процедур нужно будет включить отопительный котел.

После запуска системы теплоноситель при нагревании расширится, а при охлаждении станет сужаться. Этот принцип известен всем еще со школы. Так, при разогреве теплоноситель будет выдавливаться в емкость. Вакуумом теплоноситель будет втягиваться в систему при охлаждении. По этой причине в емкости конец трубы обязательно должен быть погружен в теплоноситель. При такой схеме исключается попадание воздуха в систему.

Емкость бака не обязательно должна быть выполнена из стали. Все чаще используется прочный пластик. Единственный недостаток системы – емкость нужно будет заполнить под определенным давлением. При использовании в качестве теплоносителя водопроводной очищенной воды не должно возникнуть проблем.

В каких инженерных коммуникациях применяют трубы из асбестоцемента?
Водоснабжение в частном доме: монтаж скважины

Вакуумные радиаторы. В чем их фишка?

Ни для кого не секрет, что в нашей широкомасштабной стране каждый второй сталкивается с суровостью климата, особенно в зимние месяцы. Поэтому актуальной темой в любое время для каждого является модернизация отопительной системы, а также экономия энергосбережения при ее эксплуатации, и тем самым экономия своих денежных средств. Поэтому при появлении вакуумных радиаторов отопления решить данные проблемы стало намного легче. Использование данных радиаторов снижает затрат энергии на 30-40%.

Как работают вакуумные радиаторы?

Работа вакуумных радиаторов основана на принципе тепловой трубы. Основу радиатора составляет вакуумная батарея, которая состоит из нескольких металлических секций изготовленных из углеродистой стали. В отличии от радиаторов на основе воды, большая часть секций наполнены небольшим количеством теплоносителя, который легко испаряется (обычно это литиево-бромидный раствор, закипающий уже при 35 градусах Цельсия), а нагретая вода перемещается только в нижней части радиатора, и внутри батареи создается вакуум, за счет которого снижается температура кипения жидкости. Как раз таки по этому вакуумные радиаторы отопления, в отличии от водяных радиаторов, прогреваются очень быстро и равномерно, а это значит что теплоотдача начнется уже с первых пяти минут работы батареи.

Посмотрите подробное видео по принципу работу вакуумного радиатора:

[arve url=»https://www.youtube.com/watch?v=ZA2rTINPR6I» /]

Преимущества вакуумных радиаторов

Основными достоинствами вакуумных радиаторов являются высокая теплоотдача, то есть такой радиатор может работать от широкого спектра источников питания, вплоть до солнечных батарей. По сравнению с радиатором на основе воды, для работы вакуумного радиатора потребуется в разы меньше жидкости для системы отопления (около 0,5 литра на 1 радиатор с 10-ю секциями). Для сравнения в 10-ти секционный алюминиевый радиатор необходимо будет 3,5 литра жидкости. Также, так как используется литиево-бромидный раствор, то это способствует уменьшению температуры нагрева жидкости, поэтому понижается нагрузка на систему циркуляции. За счет вакуума в системе почти отсутствует давление и это понижает аварийность и повышает безопасность использования радиаторов. Гарантированный срок эксплуатации таких вакуумных радиаторов 25 лет. Еще не маловажный плюс этих радиаторов в том, что монтаж и установка их очень проста и ни чем не отличается от обычных радиаторов отопления и не требует дополнительной арматуры. За счет изготовления секций вакуумной батареи из углеродистой стали, секции не подвергаются коррозии. А также вакуумные радиаторы не создают воздушных пробок и не нуждаются в промывке, так как они совершенно не засоряются.

Недостатки вакуумных радиаторов

Всем известно что идеального механизма в мире нет, поэтому обозначим и небольшие недочеты в системе вакуумных радиаторов. В помещении, где нужно постепенно снижать или повышать температуру обогрева более целесообразно будет использовать традиционные чугунные обогреватели. Лучше всего данный вид отопительного оборудования подойдет для автономной системы отопления, нежели централизованной, потому что здесь будет более видима экономия средств за счет использования меньшего теплоносителя.

Читайте так же:
Автор: Андрей Елфимов
http://eurosantehnik.ru

Автор проекта eurosantehnik.ru Автор youtube-канала: Технотерм

горячее водоснабжение и отопление с вакуумными солнечными коллекторами

Вакуумные солнечные коллекторы

В вакуумном водонагревателе-коллекторе объем, в котором находится темная поверхность, поглощающая солнечное излучение, отделен от окружающей среды вакуумированным пространством, что позволяет практически полностью устранять потери теплоты в окружающую среду за счет теплопроводности и конвекции. Потери на излучение в значительной степени подавляются за счет применения селективного покрытия. Так как полный коэффициент потерь в вакуумном коллекторе мал, теплоноситель в нем можно нагреть до температур 120—160°С. Солнечный вакуумный коллектор обеспечивает сбор солнечного излучения в любую погоду, практически вне зависимости от внешней температуры. Коэффициент поглощения энергии таких коллекторов, при степени вакуума 10-5…10-6, составляет 98 %. Изоляция в виде вакуума позволяет избежать потерь тепла в самих трубках. Конечно, в реальных установках потери есть и они зависят от температуры окружающей среда, и эти потери имеют место через утепленную верхнюю часть. Вследствие этих потерь коэффициент полезного действия вакуумного коллектора составляет 65-70%, эти цифры подтверждаются сертификационными испытаниями независимых лабораторий. Эти цифры не учитывают потерь в трубопроводах от солнечного коллектора до накопительного бака – в этих элементах системы потери могут варьироваться в широком диапазоне.

Преимущества и области использования вакуумных солнечных коллекторов

Зависимость КПД коллекторов от разности температур теплоносителя и окружающей среды

Благодаря высокой теплоизоляции вакуумные солнечные коллекторы работают очень эффективно при низких температурах окружающей среды. Преимущество вакуумных коллекторов перед плоскими начинает проявляться при температуре воздуха ниже 15 градусов Цельсия. При отрицательных температурах воздуха вакуумным коллекторам альтернативы нет.

Солнечные тепловые установки на основе вакуумных коллекторов могут применяться как для горячего водоснабжения, так и для отопления дома. При этом в летнее время можно полностью получать горячую воду от солнечного нагревателя. В остальное время года за счет энергии солнца можно получать до 60% горячей воды.
Часто возникает вопрос: насколько реально отапливать дом за счет энергии солнца? К сожалению, в европейской части России о значительной доле солнечного отопления в тепловом балансе говорить не приходится. Однако, солнечная отопительная установка на основе вакуумных солнечных коллекторов может с успехом справляться с задачей поддержания минимальной заданной температуры дома весной и осенью.

В зимнее время тоже можно рассчитывать на некоторую добавку тепловой энергии для отопления. Но она будет незначительна в декабре и январе. Поэтому обычно солнечную отопительную систему рассчитывают на работу в весенне-осенний период, а зимой она будет помогать вашей основной системе отопления (на газу, дровах, биотопливе, солярке и т.п.). Также, необходимо учитывать, что система отопления в доме в этом случае должна быть низкотемпературной (теплые полы). Бетонная стяжка теплых полов также используются как теплоаккумулятор системы отопления, поэтому нет необходимости устанавливать большие теплоаккумуляторные баки.

Немного технической информации

Конструкция стеклянных вакуумных труб похожа на конструкцию термоса: одна трубка вставлена в другую, с бОльшим диаметром. Между ними вакуум, который представляет совершенную теплоизоляцию. Конвективные потери и потери на излучение, особенно ощутимые зимой, а также при высоких температурах нагреваемой воды, очень низкие. Благодаря цилиндрической форме трубок солнечные лучи падают на постоянную поверхность перпендикулярно к оси трубки. Это приводит к получению большей энергии с единицы теплоприемной поверхности, даже если солнце и светит под «неудобным» углом, во время захода и восхода солнца, например, и при разных поворотах коллектора. Вакуумными трубками используется и так называемый диффузионный свет, когда солнце закрыто облаками. Эти коллекторы с цилиндрической абсорбционной поверхностью имеют ряд неоспоримых преимуществ перед плоскими солнечными коллекторами. В любое время дня под прямым солнечным излучением постоянно находится часть абсорбирующего вещества вакуумной трубки; это как бы плоский коллектор, поворачивающийся за солнцем. При устройстве специальных отражателей эффективная воспринимающая площадь коллектора может быть в разы больше аналогичной площади плоского солнечного коллектора.

Существуют 3 основных типа вакуумных солнечных коллекторов – с заполнением внутреннего пространства теплоносителем, с тепловыми трубками и с U-образными трубками.

Вакуумный коллектор с прямой теплопередачей воде

Это самый простой тип вакуумных коллекторов. Изготавливаются только в Китае. Вакуумные трубки расположены под определенным углом и соединены с накопительным баком. Из него вода контура теплообменника течёт прямо в трубки, нагревается и возвращается обратно. К преимуществам этой системы относится непосредственная передача тепла воде без участия других элементов. Существуют также коллекторы такого типа без накопительного бака.

Термосифонные системы работают на принципе явления естественной конвекции, когда теплая вода стремится вверх. В термосифонных системах бак должен быть расположен выше коллектора. Когда вода в трубках коллектора нагревается, она становится легче и естественно поднимается в верхнюю часть бака. Более прохладная вода в баке течет вниз в трубки, таким образом обеспечивается циркуляция во всей системе. В дешевых системах бак объединен с коллектором и не рассчитан на магистральное давление, поэтому термосифонные системы нужно использовать либо с подачей воды из вышерасположенной емкости, либо через уменьшающие давление редукторы. Имеет минимальное гидравлическое сопротивление. Система обязательно должна быть безнапорной (с открытым расширительным баком), чтобы на трубки не могло действовать давление. Минусом можно считать несколько больший объем воды контура теплообменника (60-200 литров). Если трубка разобьется, происходит утечка воды. Но основным преимуществом остается низкая стоимость со всеми выгодами коллектора с вакуумными трубками.
Вакуумный коллектор с прямой теплопередачей воде и встроенным теплообменником

Такой коллектор имеет все преимущества и особенности предыдущего типа коллекторов. Отличием является наличие встроенного в бак эффективного теплообменника, что позволяет подсоединить коллектор с баком к напорной сети водоснабжения. При этом в трубках по-прежнему практически нет давления. Одним из преимуществ также является возможность заполнения водонагревательного контура незамерзающей жидкостью, что позволяет использовать его и при небольших минусовых температурах (до минус 5-10 градусов). Другим преимуществом является то, что в коллекторе не откладываются соли жесткости и другие загрязнения, так как объем теплоносителя один и тот же, а расходуемая вода проходит только по внутреннему медному теплообменнику.

В последнее время такая конструкция используется редко, т.к. имеет тот же недостаток, что и предыдущая – безнапорный бак и опасность его опорожнения при нарушении прочности и герметичности соединения между вакуумными трубками и баком, а также при повреждении одной из вакуумных трубок. Сейчас в основном используются баки с гильзами, в которые вставляются тепловые трубки. Гильзы позволяют сделать бак напорным, а его герметичность больше не зависит от уплотнительных резинок и сальников. В нашем ассортименте такие коллекторы есть – см. модели STH.

Вакуумный коллектор с термотрубками

Это более сложный и более дорогой тип коллектора. Термотрубка – это закрытая медная труба с небольшим содержанием легкокипящей жидкости. Под воздействием тепла жидкость испаряется и забирает тепло вакуумной трубки. Пары поднимаются в верхнюю часть – головку, где конденсируются и передают тепло теплоносителю основного контура водопотребления или незамерзающей жидкости отопительного контура. Конденсат стекает вниз, и все повторяется снова. Приемник солнечного коллектора медный с полиуретановой изоляцией, закрыт нержавеющим листом. Передача тепла происходит через медную „гильзу“ приемника. Благодаря этому отопительный контур отделен от трубок, при повреждении одной трубки коллектор продолжает работать. Процедура замены трубок очень проста, при этом нет необходимости сливать незамерзающую смесь из контура теплообменника.

Другим важным преимуществом коллекторов с тепловыми трубками является их способность работать при температурах до -35°С (полностью стеклянные коллекторы с тепловыми трубками) или даже до -50°С (коллекторы с металлическими тепловыми трубками).

Обычно испарение начинается при температуре трубки более 30°С, таким образом при низких температурах трубка как бы “запирается” и не происходит потерь тепла через коллектор (например ночью или в пасмурную погоду).

При этом коллектор помещается снаружи помещения, а все остальное оборудование – внутри дома, что способствует минимизации теплопотерь. (См. описание схемы системы с активной циркуляцией теплоносителя)

Спецификация стеклянных вакуумированных трубчатых коллекторов

  • Различия селективных покрытий вакуумных трубок 1)Строение: стеклянная двойная трубка
  • 2)Материал: боросиликатное стекло
  • 3)Коэффициент поглощения абсорбера: более 0.92
  • 4)Коэффициент излучения абсорбера: менее 0.08 (80ºС)
  • 5)Давление: <5*10-3 Па
  • 6)Коэффициент температуры стагнации >230 м2*ºС/кВт
  • 7)Коэффициент теплопотерь: менее 0,8 Вт/м2*ºС
  • 8)Срок службы: более 15 лет

Спецификация:

  • Коллектор (внутри): медь
  • Коллектор (снаружи): сплав алюминия
  • Параметры стеклянных трубок: 58мм*1.8мм/47мм*1.5мм
  • Суточная эффективность: более 55% (более 42% зимой)
  • Сопротивление: 25 мм
  • Максимальное давление: 12 Бар
  • Покрытие вакуумных трубок: ALN/AIN-SS/CU
  • Тепловые трубки работают при температуре более 35ºС

Из предлагаемых нашей компанией коллекторов такой тип имеют вакуумный коллектор с тепловыми трубками.

“Ваш Солнечный Дом” разрабатывает, комплектует и поставляет готовые системы солнечного теплоснабжения, как с пассивной, так и с активной циркуляцией теплоносителя. Описание этих систем вы можете найти в соответствующих разделах нашего сайта. Заказ и покупка осуществляется через Интернет-магазин.

Эта статья прочитана 15219 раз(а)!

Продолжить чтение

  • 81

    Интегрированная система с вакуумным коллектором и баком Suntask STH Интегрированные системы, в которых солнечные вакуумные трубки входят прямо в бак-накопитель тепла, дешевле сплит-систем.  Подробное описание особенностей, преимуществ и недостатков интегрированных систем солнечных коллекторов описано в статье «Вакуумные коллекторы с баком».…
  • 75

    Типы вакуумных трубок солнечных водонагревателей 1. Вакуумная трубка типа 1 Одна из самых простых, распространенных и недорогих вакуумных трубок для солнечных водонагревательных установок. Используется в системах с открытым контуром или с низким давлением. В системах, где теплоносителем является вода, рекомендовано…
  • 72

    Вакуумный солнечный  коллектор с тепловыми трубками Солнечный коллектор с тепловой трубой состоит из стеклянной вакуумной и медной тепловых трубок. Вакуумная труба установлена наклонно, под определенным углом. Минимальный угол — около 5 градусов; это требуется для того, чтобы конденсат с верхней…
  • 72

    Система с вакуумными коллекторами YFCY Двухконтурная система c принудительной или пассивной циркуляцией. В основном применяется для установки на крыше дома или на балконе. Отличительной особенностью является применение коротких вакуумных трубок, что позволяет легко разместить коллектор на балконе, под окном, на…
  • 70

    Комплект для солнечного теплоснабжения с вакуумными коллекторами и аккумулирующим баком Водонагревательная система c активной циркуляцией. Для холодного климата России наиболее подходят системы солнечного горячего водоснабжения, в которых теплоаккумулирующий бак находится в теплом доме. Коллекторы размещаются на крыше или на отдельной…
  • 68

    Интегрированный вакуумный коллектор с тепловыми трубками Солнечные системы горячего водоснабжения с интегрированными баками дешевле и проще, чем сплит-системы  с раздельным расположением коллекторов и бака. В такой системе используется принцип пассивной циркуляции теплоносителя. Тепловые трубки нагревают жидкость, находящуюся в баке. Верхние…

Развеиваем рекламные мифы о вакуумных радиаторах

Принцип работы

Если через обычный радиатор пропустить трубу, наполнить его этанолом или литиево-бромидной солью и снизить давление внутри емкости, полностью откачав воздух, то можно получить вакуумный радиатор. Работа радиатора такого типа основывается на принципе действия «тепловой трубки».

Вакуумная батарея заполнена специальным теплоносителем, который легко испаряется. Конденсат оседает на ребрах батареи (с внутренней стороны). Таким образом, тепловая энергия с трубы с горячим теплоносителем достаточно быстро передается поверхности радиатора.

Циркуляция нагретой воды происходит по трубам (прямой и обратной), расположенным в нижней части вакуумного радиатора. Рабочая жидкость начинает испаряться уже при температуре 35 градусов – это обусловлено сниженным давлением в системе отопления. Конденсированный пар стекает по трубам вниз и вновь соприкасается с трубой, наполненной горячей водой.

Чем больше разница температур между наружной и внутренней стенкой трубы, тем более интенсивный тепловой поток, поступающий через стальную стенку радиатора. Испарение теплоносителя сопровождается поглощением с поверхности трубы тепловой энергии, что позволяет получать высокие показатели теплоотдачи при незначительной площади поверхности.

Можно сделать вывод, что эффективная работа вакуумного радиатора основана на его герметичности, нарушение которой (трещина и другие дефекты) способствует восстановлению внутри обогревателя нормального атмосферного давления. Это приведет к тому, что рабочая жидкость не сможет испаряться при низких температурах и пар не сможет образовываться.

Развеиваем рекламные мифы

Производители вакуумных моделей радиаторов отопления, продавая товар, делают особые акценты на некоторых преимуществах своего оборудования. Однако не всегда достоинства, описанные в рекламных постерах и акциях, соответствуют действительности.

Остановимся на наиболее спорных преимуществах вакуумных радиаторов:

  • скорость прогрева отапливаемого помещения;
  • высокая теплоотдача;
  • незначительное количество теплоносителя;
  • экономия денежных средств, затраченных на отопление дома.

Скорость прогрева отапливаемого помещения

Часто можно услышать, что вакуумные радиаторы способны быстро обогреть помещения – это, наверное, основной лозунг рекламных акций.

Поверхность вакуумного нагревателя действительно очень быстро нагревается, однако этот показатель несущественно влияет на скорость прогрева всего помещения. Надо учитывать, что температура воздуха в доме зависит от обогрева всей конструкции здания и имеющихся предметов мебели со значительной теплоемкостью.

Воздух, нагреваемый радиатором, передает свою тепловую энергию окружающим предметам. Это не может произойти в один момент – обогрев стен, перекрытий, мебели и воздуха происходит постепенно и равномерно. Поэтому, от того, что вакуумный радиатор нагреется на пару минут быстрее, чем обычный, температура в помещении особо не изменится, а данное преимущество нельзя назвать столь существенным, как его описывают рекламные компании.

Высокая теплоотдача

Бытует мнение, что вакуумные радиаторы отопления обладают высокой теплоотдачей, но поиски по просторам интернета доказательств данного высказывания результатов не принесли. Но, нашлись некоторые протоколы, проведенных испытаний, подтверждающие высокую зависимость работы радиатора от расхода и температуры теплоносителя.

Несмотря, на заявленную в сертификате теплоотдачу, производители не могут гарантировать выполнение одного из пунктов ГОСТа, определяющего предельно допустимый уровень отклонения номинального значения теплопотока от реального в размере – от минус 4% до плюс 5%.

Превышение температуры теплоносителя, может привести к преобразованию всей имеющейся жидкости в пар, за счет чего очень упадет теплопроводность трубки. А при недостаточной температуре теплоносителя – преобразование жидкости в пар невозможно. Это говорит об весьма нестабильной работе прибора и узком эффективном диапазоне его использования.

Проведенные испытания доказали, что значительные колебания теплоотдачи вакуумного радиатора напрямую связаны с переходными фазами, которые соответствуют активной конденсации, а также испарению литиево-бромидного раствора внутри оборудования.

С такими нестабильными характеристиками достаточно сложно организовать регулярную и бесперебойную подачу тепла. Надо отметить, что теплоотдача разных моделей и экземпляров вакуумных радиаторов могут существенно отличаться друг от друга.

Незначительное количество теплоносителя

Еще одно весьма спорное преимущество радиаторов отопления вакуумного типа. Основывается данное утверждение на том, что размеры вакуумных радиаторов меньше, чем стандартных алюминиевых или чугунных батарей – это позволяет использовать меньшее количество теплоносителя.

Однако если рассматривать в качестве примера частный дом, где в роли теплоносителя выступает обыкновенная вода, то особой проблемы в дополнительном объеме жидкости не возникает. Вода может поступать из речек, ручьев и колодцев.

В ситуациях (дачные дома), когда радиаторы заполняются незамерзающими жидкостями, ради справедливости надо сопоставить не только растраты на теплоноситель, а и стоимости радиаторов разного типа действия. Цена вакуумного радиатора и его отдельных секций достаточно высока, и дешевле снабдить стандартную систему отопление незамерзайкой, чем приобрести вакуумное оборудование.

Сторонники вакуумных радиаторов, настаивают на том, что легче и быстрее прогреть небольшой объем теплоносителя, считая это особенно актуальным для дачников, которым каждый раз при приезде необходимо заново запускать систему в работу. Но в реальности, ощутить видимый комфорт сразу после включения радиатора не получается.

Как описывалось выше, прежде чем воздух в помещении прогреется до оптимальной температуры, сначала должен нагреться теплоноситель, затем перегородки, стены дома и мебель. С этой же работой не менее эффективно справиться и обычный радиатор отопления.

Экономия

Экономия денежных средств, затраченных на отопление дома – не менее заманчивое и спорное достоинство вакуумных радиаторов, призванное завоевать своего покупателя. Некоторые производители обещают экономию в два, а то и в четыре раза. Хотя, откуда берется невиданная экономия, они не объясняют.

Теплопотери обязаны восполняться в полной мере – это закон сохранения энергии. Радиатор, в свою очередь не вырабатывает никакой дополнительной энергии, он выполняет роль лишь передатчика тепловой энергии. Если говорить об экономии теплоносителя, то и этот момент мы уже обсудили и опровергли его существенность.

Кроме того, не стоит забывать и о скорости движения теплоносителя, которая обуславливается лишь гравитационным напором (в частном доме с естественной вентиляцией) и остается достаточно низкой. А это в свою очередь является весомым фактором для обеспечения нормальной работы вакуумного радиатора. Надо отметить, что в силу технических особенностей радиаторов вакуумного типа, гравитационный напор в них будет меньшим, чем в традиционных радиаторах.

Отзывы реальных покупателей

Пользователи, имеющие опыт применения вакуумных радиаторов имеют свою точку зрения, несколько отличную от мнения торговых представителей.

Отзыв 1: Ради пробы, купил один радиатор (на восемь секций). Передача тепла, увы, не порадовала. Вместо обещанной один к одному, в реальности – радиатор прогрет процентов на 70% от теплоты самой трубы. Или экземпляр попался неудачный, или это норма. Продавец уверял, что при работе радиатор не издает никаких посторонних звуков, однако постоянно слышно потрескивание, что тоже несколько напрягает.

Отзыв 2: приобрел вакуумный радиатор восьмисекционный и решил провести эксперимент. Сперва обычный алюминиевый радиатор (тоже на 8 секций) залил водой и вмонтировал в него электрический тэн с термо-реле (выставил 80 градусов). Дополнительно подключил прибор для замера расхода энергии и времени работы. Включил в работу на час в маленькой комнате, а после – все повторил с вакуумным радиатором. Получил следующий итог: алюминиевый радиатор прогрел помещение на 16 градусов при расходе электроэнергии – 782 Вт, вакуумный радиатор прогрел воздух на 7 градусов, но расход энергии – 356 Вт.

Приведенные примеры, доказывают, что теплоотдача вакуумных радиаторов на порядок меньше, чем обычных алюминиевых. Увы, но затраты на покупку вакуумных радиаторов отопления зачастую необоснованны и нецелесообразны.



Почему термообработка в вакууме?

ДЖЕФФ ПРИТЧАРД

Воздух, которым мы дышим, содержит ряд элементов, которые при определенных условиях могут вступать в реакцию с металлами. Влага, кислород, углекислый газ и водород присутствуют в нашей атмосфере в значительных количествах. Каждый из них может в разной степени реагировать со многими разными металлами. Хотя многие из этих реакций протекают лишь в небольшой степени при комнатной температуре, они часто значительно ускоряются в присутствии тепла.Рассмотрим пример полированного металла, который находится над источником тепла. В конечном итоге он станет синим или черным, поскольку элементы атмосферы вступают в реакцию с горячим металлом.

В большинстве случаев термообработка старается минимизировать степень этих реакций во время термообработки. Реакции вызывают изменения свойств поверхности металла, что может привести к получению термообработанного компонента с «коркой», которая намного мягче (или тверже), чем остальная часть компонента. Чтобы свести к минимуму эти нежелательные реакции, источник реакционных элементов, воздух, должен быть исключен из среды термообработки.Иногда это делается путем замены воздуха в камере термообработки нереактивной атмосферой, такой как азот, аргон или другие газовые смеси. Это часто называют термообработкой в ​​контролируемой атмосфере. Другой альтернативой является термообработка в ванне с инертным расплавом соли. Однако эти среды все еще содержат очень низкие уровни остаточных примесей, поэтому металлы, термообработанные в контролируемой атмосфере или соли, обычно показывают небольшое изменение цвета.

При вакуумной термообработке большая часть воздуха и его реактивных элементов удаляется из среды термообработки.Чаще всего это делается путем откачки воздуха из плотно закрытой камеры термообработки с помощью системы вакуумной откачки. Хотя насосная система не может удалить весь воздух, она удаляет так много, что почти не остается ничего, что могло бы вступить в реакцию с подвергаемым термообработке металлом. Некоторые насосные системы предназначены для удаления большего количества воздуха, чем другие. Печь с механической насосной системой сама по себе удаляет достаточно воздуха, чтобы не было видимых поверхностных реакций (обесцвечивания) во время термической обработки большинства распространенных металлов, таких как нержавеющая сталь или инструментальная сталь.Однако материалы с высокой реакционной способностью, такие как титан и некоторые суперсплавы (инконель), все равно будут обесцвечиваться при термообработке в печи только с механической откачкой. Чтобы обрабатывать эти типы материалов без обесцвечивания, в насосную систему добавлен масляный диффузионный насос. Диффузионный насос удалит еще больше воздуха из камеры термообработки, чтобы обеспечить «сверхчистую» среду для обработки. Системы с диффузионной накачкой также предпочтительны для вакуумных печей для пайки.

Вакуумные печи необходимо поддерживать в надлежащем состоянии во избежание утечек.Даже небольшой утечки может быть достаточно, чтобы вызвать загрязнение груза во время термообработки. Также важно, чтобы корзины или приспособления, используемые для удержания рабочей нагрузки, а также самой рабочей нагрузки, были должным образом очищены перед помещением в вакуумную печь. Загрязнения от грязного оборудования или рабочих нагрузок могут «выгореть» во время термообработки, вызывая обесцвечивание рабочей нагрузки и горячей зоны печи. Даже при соблюдении надлежащих мер предосторожности при очистке некоторое количество загрязнений в конечном итоге будет накапливаться внутри вакуумной нагревательной камеры.Рекомендуется регулярно «обжигать» пустую печь (возможно, один раз в неделю), чтобы удалить загрязнения. Цикл отжига включает в себя нагрев пустой печи до температуры, по крайней мере, на 100 ° F выше, чем ее нормальная рабочая температура, и выдержка ее при этой температуре в течение периода до 30 минут. Тепло вызывает выгорание загрязняющих веществ из внутренних частей печи, которые впоследствии удаляются из камеры с помощью системы вакуумной откачки.

Компания VAC AERO, как опытный специалист по термообработке и производитель печей для вакуумной термообработки и пайки, может помочь вам выбрать лучшие решения для термической обработки для ваших уникальных применений.

Для получения дополнительной информации о производстве печей VAC AERO щелкните здесь.

Электрический нагрев в вакууме

Применение электрического нагрева к материалам под вакуумом может быть важным производственным процессом для обеспечения качества продукта, когда требуется сушка, обработка с высокой степенью чистоты или другой вакуумный нагрев. Использование вакуума способствует выделению газов и снижает температуру кипения захваченных жидкостей. К сожалению, только вакуум может вызвать замерзание жидкости, выходящей из материала или детали.Остались частицы льда, которые нелегко удалить из системы.

Использование тепла и вакуума в тандеме обеспечивает улучшенные результаты по сравнению с любым процессом, используемым по отдельности. Применение тепла с вакуумом предотвращает образование льда и снижает тепло, необходимое для достаточного удаления влаги и летучих соединений с деталей. Три распространенных применения, использующих комбинацию тепла / вакуума, включают: вакуумную сушку, вакуумную сушку и вакуумный нагрев для обработки металлов. Для регулирования нагрева, применяемого в любом вакуумном приложении, необходим ПИД-регулятор температуры для более точного управления процессом нагрева.

Вакуумная сушка — это операция при низком давлении, используемая для удаления влаги из вещества. (Предоставлено: BriskHeat Corporation)

Вакуумная сушка

Вакуумная сушка — это операция при низком давлении, используемая для удаления влаги из вещества. Это используется, когда более высокие температуры могут привести к опасным ситуациям или потенциальному повреждению продукта. Температура кипения жидкостей снижается при воздействии вакуума. Комбинация вакуума и тепла используется для достижения давления водяного пара.Это заставляет воду закипать в газообразном состоянии. Например, при атмосферном давлении 760 мм рт. Ст. (14,7 фунт / кв. Дюйм) вода закипает при 100 ° C (212 ° F). Под вакуумом 150 мм рт.ст. (2,89 фунта на квадратный дюйм) вода закипает при 60 ° C (140 ° F). Вакуумная система, включая трубу с отдельными тканевыми рубашками (рис. 1), откачивает газы из камеры, предотвращая конденсацию и повторное увлажнение продукта во время охлаждения. Продукты, обработанные с помощью вакуумной сушки, включают:

  • Целлюлозно-бумажная продукция.
  • Фармацевтические препараты.
  • Энергетические или гранулированные минералы.
  • Пищевые продукты.
  • Пластиковые детали.
  • Детали из смолы.
Рис. 1: Трубопровод с подогревом снижает риск образования конденсата в вакуумных системах.

Вакуумная сушка в резервуаре требует системы нагрева, рассчитанной на достаточную мощность и изоляцию, чтобы повысить температуру от окружающей до температуры, необходимой для отвода газов. Вакуумная сушка не только удаляет следы влаги, но и позволяет производить периодическую обработку, занимая меньше времени по сравнению с традиционными методами сушки.

Отжиг в высоком и сверхвысоком вакууме

Для приложений с высоким или сверхвысоким вакуумом, а также для других применений, в которых используются детали высокой чистоты, необходим процесс обжига в вакууме. Во время производства многие компоненты остаются с нежелательными остатками. Это может быть влага в компаундах, смазочно-охлаждающие жидкости, растворители, пыль или коррозия. Для удаления загрязнений следует использовать обычные методы очистки. Вакуумный отжиг повышает эффективность очистки поверхности за счет удаления микроскопических частиц.Это необходимый процесс, при котором неспособность удалить примеси приведет к загрязнению продукта или нарушению вакуума. Хотя водяной пар, абсорбированный из атмосферы, является наиболее распространенным загрязнителем, частицы масла из насосов и пыль, накопившаяся во время сборки, должны быть удалены. Без осторожного обращения с ним также могут возникнуть проблемы с отпечатками пальцев, оставленными на поверхности.

Как даже микроскопические частицы могут разрушить вакуум? Когда к детали прилагаются тепло и вакуум, частицы извлекаются с поверхности и перемещаются в вакуумной камере.Это движение создает давление, которое работает против вакуума. При последовательной промывке камеры отслаиваются частицы с вакуумным давлением <10 -10 мбар. На рис. 2 показан изготовленный на заказ тканевый нагревательный кожух с регулятором температуры, предназначенный для вакуумной камеры.

Рисунок 2: Одеяло с многозонным обогревом. (С любезного разрешения: BriskHeat Corporation)

Приложения, требующие отжига в вакууме высокой чистоты, включают:

  • Ускорение частиц (частицы со скоростью 99,99% от скорости света).
  • Физика высоких энергий.
  • Лучевая терапия.
  • Покрытие поверхности.
  • Напыление и травление (производство полупроводников).
  • Доставка газа.
  • Масс-спектрометрия.

Инженер-технолог должен учитывать три вещи при проектировании системы вакуумного отжига:

1. Температура отжига.

2. Распределение температуры.

3. Время при температуре.

Для идеального отжига может потребоваться температура от 300 до 400 ° C (от 572 до 752 ° F), которая слишком высока для лент из экструдированного силиконового каучука.Могут использоваться изоляционные ленты из стекловолокна и жаропрочные изоляторы. При температуре выше 300 ° C (572 ° F) пряжа на ленте может стать хрупкой, и после удаления ее нельзя будет использовать повторно. Во время отжига в вакууме распределение температуры более важно, чем при сушке. Холодные пятна на поверхности выпекаемых предметов могут не удалять загрязнения, что приводит к плохому вакууму. Равномерности температуры можно добиться, используя нагретую тканевую куртку. Нагревательные ленты, показанные на фотографии зеленым цветом, вшиты в тканевые куртки, обеспечивая тепло поверхностям, которые могут быть затруднены при использовании других решений (Рисунок 3).

Рисунок 3: Лента с подогревом, встроенная в утепленную тканевую куртку. (Предоставлено: BriskHeat Corporation)

Вакуумный нагрев для обработки металлов

Вакуумный нагрев может быть выполнен путем помещения продуктов или сосудов в вакуумную печь, изготовленную из нержавеющей стали, с отверстиями для вставки предметов, подлежащих обработке, и для вакуумной системы. Печи могут быть небольшими камерами, например с использованием ленточных нагревателей для отжига графитовых электродов (рис. 4), больших цилиндрических форм, которые надеваются поверх рулонов стали.Отверстия должны быть спроектированы таким образом, чтобы предотвратить проникновение наружного воздуха при закрытой духовке. Необходимо использовать неразрушающий контроль и проверки, чтобы убедиться в отсутствии утечек в системе.

Рисунок 4: Ленточные нагреватели вокруг керамической печи, используемые для отжига графитовых стержней. (С любезного разрешения: BriskHeat Corporation)

Нагревательные ленты могут быть опцией, и их следует осторожно обернуть вокруг камеры, чтобы они касались как можно большей площади поверхности. Силиконовые нагреватели поверхности можно использовать при температуре нанесения от 204 до 232 ° C (от 400 до 450 ° F).Они могут включать изоляционную пену толщиной до 2,54 мм (1 дюйм) с клеем, чувствительным к давлению для установки. Для более высоких температур до 593 ° C (1100 ° F) доступны тканевые обогревающие одеяла. После закрепления нагревателей вокруг камеры следует нанести изоляцию, достаточную для поддержания температуры прикосновения, обычно от 48 до 60 ° C (от 120 до 140 ° F). Для сохранения целостности материала может потребоваться надеть прочный чехол поверх изоляции.

Вакуумный нагрев может использоваться во многих областях обработки металлов.Обработка под вакуумом снижает вероятность попадания примесей во время плавки и литья сплавов. Чистота также очень важна при производстве металлов, используемых для 3D-печати. Науглероживание, процесс добавления атомов углерода к верхним слоям стали для поверхностного упрочнения, обычно выполняется при температуре от 900 до 950 ° C (от 1652 до 1742 ° F). Его также можно проводить при температуре ниже 600 ° C (1112 ° F) в вакууме. Другие виды термообработки, такие как отпуск и отжиг, позволяют нагревать до более низких температур и охлаждать металлы без риска попадания примесей или кислорода.

Индивидуальные варианты обогрева и изоляции

Тепло можно наносить с помощью силиконовых или стекловолоконных обогревателей и требует отдельной изоляции. Пользовательские силиконовые одеяла могут быть доступны со специальными контурами или вырезами для обеспечения большей однородности температуры, чем те, которые могут быть доступны в готовых решениях.

Тканевые изолирующие куртки — лучший способ предотвратить потерю тепла и уменьшить количество холодных точек. Они изготовлены с прочными крышками из материала. Волоконно изолирующее одеяло, обычно выпускаемое в рулонах, не рекомендуется, так как оно часто не может быть достаточно плотно обернуто для обеспечения однородности температуры.Волоконная изоляция включает в себя связующие вещества, которые выделяют пары при нагревании, в целом менее долговечны, а любые свободные волокна, образующиеся во время установки, создают угрозу безопасности, если не используются надлежащие СИЗ.

Тканевые нагревательные куртки сконструированы так же, как и изолирующие куртки. Проволока сопротивления пришита к внутренней облицовке, покрывая большую площадь поверхности, чем ленты, и обеспечивая превосходную однородность температуры. Провода покрыты изоляционным волокном и удерживаются верхней тканевой крышкой.Ткань Samox TM может быть встроена в подкладку, что соответствует условиям окружающей среды класса 100 с температурой воздействия до 593 ° C (1100 ° F). Волоконная изоляция между проводами и внешней крышкой обеспечивает безопасную и приятную на ощупь поверхность, соответствующую стандарту SEMI S2. BriskHeat — одна из нескольких компаний, которые поставляют изоляторы и нагревательные рубашки для различных клапанов и насосов, продаваемых популярными производителями компонентов высокого вакуума.

Контроль температуры

Доступны различные регуляторы температуры для использования с нагревательными лентами и тканевыми нагревательными кожухами.Чем критичнее температура и сложнее система, тем важнее выбор. В большинстве вакуумных систем используется центральная система мониторинга (CMS) для контроля нагрева и вакуума. Управление каждым отдельным нагревателем обеспечивает наилучшую однородность температуры, а тканевые куртки можно приобрести со встроенными модулями управления и датчиками. Контроллеры могут использовать ПИД-регулирование (пропорционально-интегрально-производное) или двухпозиционное управление. ПИД-регулятор имеет контур обратной связи, который может непрерывно изменять схему нагрева, в отличие от включения или выключения тока нагревателя.

Заключение

Тепло и вакуум могут использоваться вместе для обработки материалов, которые иначе были бы невозможны. Вакуумная сушка может выполняться при более низких температурах и за меньшее время, что снижает затраты. Высокий и сверхвысокий вакуум удаляет даже самые микроскопические загрязнения с поверхностей, когда для получения стабильных результатов требуется высокая степень чистоты. По мере разработки новых металлических сплавов и металлургических процессов, необходимых для улучшения свойств, вакуумный нагрев обеспечивает воспроизводимое качество продукции.Независимо от области применения, изоляция и регуляторы температуры должны подходить для выбранных обогревателей. Доступно множество готовых решений; однако нагреватели и изоляторы, разработанные по индивидуальному заказу, могут обеспечить превосходные характеристики. Для получения поддержки по применению можно проконсультироваться с квалифицированной отопительной компанией.

Вакуумные печи для термообработки — Производство солнечных батарей

Вакуумные печи для термообработки

Solar Manufacturing знает, как термообработку под вакуумом наизнанку.Наш основатель, инженеры и металлурги привносят десятилетия опыта обработки в конструкторскую часть бизнеса, а наши знающие техники обеспечивают производство мирового класса. Этот опыт является одной из причин, почему вакуумные печи для термообработки и пайки Solar Manufacturing являются наиболее экономичными, энергоэффективными, технически совершенными и производительными печами на рынке.

Вакуумные печи для термообработки

Solar Manufacturing используются для термической обработки микрохирургических инструментов, компонентов самолетов / авиакосмической отрасли, а также ряда промежуточных изделий.Популярные модели варьируются от лабораторных систем до больших вакуумных печей с вагонным подом грузоподъемностью 50 тонн. По запросу наших клиентов мы доработаем все, что построим. Если вам нужна печь для термообработки, пайки, снятия напряжений, нормализации, отжига, отпуска или спекания, компания Solar предоставит блестящее решение.

Чтобы поддерживать огонь инноваций горячим, компания Solar Atmospheres контролирует работу более 60 различных вакуумных печей, которые работают круглосуточно и без выходных. Идеи по повышению производительности и долговечности воплощаются в жизнь в Центре солнечных технологий.Отсюда появляются инновации в графитовой изоляции, изогнутых графитовых нагревательных элементах, конических газовых соплах, высокоскоростных системах газовой закалки и управлении энергопотреблением.

Точный контроль температуры является ключом к удовлетворению жестких требований к деталям и достижению самой чистой, яркой отделки с высочайшей эффективностью. Интерактивные системы управления SolarVac ® заменяют обычную проводную панель с программируемым логическим контроллером и графическим пользовательским интерфейсом, который позволяет оператору с первого взгляда контролировать состояние процесса.

Качество, скорость и экономичность обычно не связаны, но новая высокоэффективная конструкция горячей зоны Solar Manufacturing потребляет до 46% меньше электроэнергии, чем конкурирующие конструкции, с улучшенными характеристиками вакуума. Фактически, печи Solar Manufacturing являются наиболее энергоэффективными в отрасли, требуют минимального обслуживания, при этом проверены временем и доказали свою надежность.

Чтобы обеспечить постоянный успех вашей цели, рассчитывайте на быструю техническую поддержку Solar Manufacturing. По мере развития технологий будет меняться и ваша печная система за счет усовершенствований послепродажного обслуживания вашей горячей зоны.

Что такое вакуумная печь?


Вакуумная печь — это тип печи, который может нагревать материалы, обычно металлы, до очень высоких температур и выполнять такие процессы, как пайка, спекание и термообработка, с высокой плотностью и низким уровнем загрязнения.

В вакуумной печи продукт в печи окружен вакуумом. Отсутствие воздуха или других газов препятствует передаче тепла продукту за счет конвекции и устраняет источник загрязнения.Некоторые из преимуществ вакуумной печи:
1. Температуру можно контролировать на небольшой площади
2. Низкое загрязнение продукта углеродом, кислородом и другими газами
3. Быстрое охлаждение (закалка) продукта.
4. Процесс может контролироваться компьютером для обеспечения металлургической повторяемости.

Нагревание металлов до высоких температур обычно вызывает быстрое окисление, что нежелательно. Вакуумная печь удаляет кислород и предотвращает это.

Инертный газ, такой как аргон, обычно используется для быстрого охлаждения обработанного металла до неметаллургического уровня после желаемого процесса в печи.Этот инертный газ может быть сжат до двух или более атмосферного давления, затем циркулировать через зону нагрева для сбора тепла перед прохождением через теплообменник для отвода тепла. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет достигнута желаемая температура.

Структура вакуумной печи:
Вакуумная печь состоит из корпуса печи, вакуумного блока, гидравлической системы, системы управления, системы охлаждения и других частей. Для вакуумной печи с газовым охлаждением должен быть предусмотрен резервуар для хранения газообразного азота.Чтобы предотвратить отключение воды или недостаточное давление воды, необходимо предусмотреть резервуар для воды на большой высоте, чтобы предотвратить выгорание или абляцию уплотнений и электродов из-за отключения воды. Корпус печи и дверца вакуумной печи сварены и запрессованы из высокопрочного стального листа. Это конструкция с двойной водяной рубашкой. Дверь вакуумной печи открывается и закрывается зубчато-реечным приводом. Это гибко и удобно.
Нагревательная камера представляет собой круглую конструкцию. Нагреватель с графитовой трубкой и сопло охлаждающего газа равномерно распределяются по камере нагрева на 360 градусов.В качестве изоляционных материалов используются высококачественный углеродный войлок и гибкая графитовая бумага. Конструкция легкая и прочная.
По виду нагрева вакуумные печи можно разделить на два типа: внешний нагрев и внутренний нагрев. Печи с внутренним нагревом являются предпочтительным типом производителей вакуумных печей. В зависимости от конструкции его можно разделить на однокамерные, двухкамерные, трехкамерные и вакуумные печи непрерывного действия. Различают газовые, масляные и газомасляные печи двойного назначения.Вакуумная газовая закалка позволяет закалку нержавеющей стали, высоколегированной штамповой стали, быстрорежущей инструментальной стали и сплава на основе железо-никель с использованием азота с чистотой более 99,999%. Для закалки легированной стали используются вакуумные закалочные масла ZZ1 и 222 с низким давлением насыщенных паров.

Нагревательные материалы, используемые в вакуумных печах:
Нагревательные элементы вакуумных печей делятся на металлические и неметаллические.
A. Металлические нагревательные элементы обычно делятся на два типа: один — это драгоценные металлы, такие как молибден, платина, вольфрам, тантал и т. Д., а другой — обычные металлы, такие как никель-хромовый жаропрочный сплав, железо-хромовый алюминиевый сплав, молибден-вольфрамовый сплав и т. д.
B. Неметаллические нагревательные элементы включают два вида графита и соединения. Это карбид кремния, силицид молибдена, оксид молибдена два и так далее. Карбид кремния легко соединяется и разлагается при высокой температуре, а два оксида молибдена размягчаются при 1300 градусах. Только графит обладает характеристиками хорошей обрабатываемости, высокой термостойкости, хорошей устойчивости к закалке и нагреву, хорошей пластичности, большой площади излучения, хорошей устойчивости к тепловому удару и так далее, поэтому он подходит для изготовления нагревательных элементов.

принцип вакуумной печи:
Вакуумная печь использует фазовый переход теплоносителя воды для теплообмена. Тепло, выделяющееся при сгорании топлива, поглощается теплоносителем вода. Когда температура повышается до температуры насыщения определенного состояния вакуума, он испаряется до насыщения и пара и завершает первый процесс фазового перехода. Поток конденсата в испарительную камеру продолжает поглощать тепло и завершать цикл фазового перехода. Нижняя конструкция вакуумного водогрейного котла состоит из камеры сгорания и пучка теплопередающих труб; верхняя часть — вакуумная камера, в которую вставлен U-образный теплообменник; и вакуумная камера соединена с всасывающим устройством, чтобы поддерживать стабильность вакуумной камеры, и неконденсирующийся газ в вакуумной камере откачивается для повышения эффективности теплопередачи теплообменника U-типа.

функция вакуумной печи:
1. Закалка в вакууме (отпуск, отжиг) — это метод достижения желаемых характеристик путем нагрева и охлаждения материала или деталей в вакууме в соответствии с технологическими регламентами.
2. Вакуумная пайка — это процесс сварки, при котором группа сварных деталей нагревается до температуры плавления присадочного металла в условиях вакуума, но ниже точки плавления основного металла. (температура пайки варьируется от материала к материалу).
3.Вакуумное спекание — это метод спекания соседних зерен металлического порошка на части путем адгезии и диффузии, когда изделия из металлического порошка нагреваются в вакууме.
4. Вакуум плюс магнетизм в основном применяется для обработки металлических материалов и магнитной обработки.

Тип вакуумной печи:

Печь для высокотемпературной вакуумной пайки

Высокотемпературная вакуумная печь для спекания

Вакуумные печи | Пауло

Сложные печи для сложных сплавов.

Вакуумные печи часто являются лучшим вариантом для термообработки и пайки более сложных суперсплавов, используемых, в частности, для аэрокосмической и оборонной промышленности, медицинских имплантатов, инструментов и промышленного производства электроэнергии. Вакуумные печи удаляют всю атмосферу, чтобы предотвратить нежелательные химические реакции во время процесса термообработки или пайки. Это также позволяет металлургам разрабатывать глубокие термические процессы. Закалку, обработку на твердый раствор, старение, отпуск и отжиг можно производить в вакууме.Наши вакуумные печи также позволяют проводить процесс пайки — соединения двух материалов путем плавления сплава между ними — без опасения загрязнения другими материалами. Для нагрузок до 44 дюймов на 42 дюйма на 60 дюймов наши вакуумные паяльные печи обеспечивают точные, контролируемые компьютером настройки температуры как во время нагрева, так и во время охлаждения для достижения оптимальных результатов.

Преимущества вакуумных печей

Во время термообработки наши печи могут нагревать сложные сплавы весом до 8000 фунтов через равные промежутки времени до тех пор, пока они не достигнут температуры аустенизации.По завершении этого процесса отпадает необходимость в традиционной закалке путем погружения деталей в жидкий раствор; печь может быть заполнена азотом или другими газами, такими как аргон, для охлаждения. Закалочные газы в вакуумных печах могут достигать давления закалки до 20 бар.

Точный контроль сложных тепловых циклов.

Как и все оборудование Paulo, наши вакуумные печи интегрированы с нашей системой производственной информации и обслуживания клиентов (PICS), которая позволяет строго контролировать сложные конструкции теплового цикла, включая такие переменные, как скорость нагрева и давление.А поскольку процесс происходит в вакууме, детали не двигаются, что позволяет нашим инженерам точно измерять, что происходит с вашими деталями, на протяжении всего процесса, обеспечивая достижение желаемой скорости охлаждения и равномерного нагрева деталей, а не измерять условия в печь в целом.

Почему вакуумная термообработка — хорошая идея

Вакуумная термообработка, как следует из названия, представляет собой технологию, включающую печь и установку вакуумного запечатывания. Принцип работы довольно прост.Специально разработанная печь окружена мощным вакуумом.

Этот вакуум задействуется во время процесса термообработки. Изделие помещается в печь, в ней создается вакуум. Эта сила создает более жесткую и долговечную отделку любого металлического объекта и используется при отжиге и пайке, спекании и термообработке.

Но правильный ли это выбор для вас? А в чем польза? Присоединяйтесь к нам сегодня, чтобы поближе познакомиться!

Вакуумная термообработка: что это такое?

Металлические детали, предназначенные для интенсивного использования, необходимо обработать, чтобы они могли выдерживать длительное использование.Когда мы подвергаем вакуумной термообработке эти детали, они могут выдерживать более высокие уровни тепла и нагрузки в реальных условиях эксплуатации. Но как это работает?

Во время этого процесса большая часть воздуха и его реактивных элементов покидает окружающую среду посредством вакуума и герметичной камеры термообработки. Остается только ваш компонент, печь и нагревательный вакуум — идеальное сочетание для безупречной отделки.

Эта система не может удалить весь воздух из камеры, но она работает достаточно хорошо, так что почти не остается ничего, что могло бы вступить в реакцию с металлом.Некоторые материалы с высокой реакционной способностью, такие как титан, могут обесцветиться при использовании механического насоса. Эти типы материалов нуждаются в системе масляного диффузионного насоса, чтобы избежать обесцвечивания.

Но каковы преимущества использования такой системы?

Это снижает вероятность искажения ваших компонентов

Понятно думать о металле как о чем-то, что никогда не сгибается, не ломается и не деформируется. В конце концов, это металл.

Однако правда заключается в том, что, несмотря на множество преимуществ, металл, как известно, деформируется в жару или неблагоприятную погоду.Одно дело (раздражает), когда это происходит с анкером в шее гитары, и другое (опасно), когда это происходит со стальной опорной балкой в ​​здании.

Обработка ваших продуктов в термовакуумной камере делает их более прочными и снижает вероятность их изгиба или поломки в моменты сильного нагрева. Уменьшите риски, связанные с вашими компонентами, используя вакуумную термообработку, и вы инвестируете в их постоянную полезность.

Снижает потребность в дальнейшей очистке

Это может показаться незначительным преимуществом, но правда в том, что регулярная чистка всех ваших компонентов может показаться пустой тратой времени.При вакуумной термообработке металлические детали не требуют последующей очистки.

В бизнесе, где продуктивность и пиковая производительность идут рука об руку, лучшее вложение — это то, что существенно сэкономит ваши деньги. И металлические детали, которые хорошо выглядят, сохраняя при этом свою структурную целостность, — отличный способ добиться этого.

Забудьте о ожогах и обесцвечивании

Ошпаривание металла при стандартной термообработке — худший кошмар для всех. Эффект ужасен, и он ставит под угрозу целостность любого компонента, который вы лечите.

С вакуумным нагревом можно не беспокоиться о ожогах металла. Этот особый вид обработки также не обесцвечивает ваш металл, придавая вам тот вид, который вы искали, без каких-либо рисков.

И снова в бизнесе ошпаренные или обесцвеченные продукты могут показаться тривиальными, но они приводят к пустой трате ресурсов и человеко-часов. Стандартные методы термообработки могут сильно сказаться на структурных свойствах вашего металла.

Детали готовы к дальнейшей формовке

Конечно, для многих из нас после обработки металлических компонентов в печи для термообработки наступает следующий этап производства.И это обычно включает в себя дальнейшее формирование, чтобы привести их в соответствие со спецификациями вашего клиента. Что может быть сложно с очень горячим металлом.

В этом случае очень помогает вакуумная термообработка. Обработанные детали полностью готовы к дальнейшей формовке, что экономит ваше время, потому что вам не нужно ждать часы или дни для достижения того же эффекта.

Поддерживайте общую продуктивность, удалив посредника периода ожидания. Усовершенствуйте свой производственный процесс с помощью деталей, готовых к формованию, с вакуумной термообработкой.

Более безопасный вариант лечения

Конечно, при выполнении работ с металлом безопасность всегда должна быть вашим приоритетом номер один. Это должно иметь первостепенное значение, когда вы и ваши сотрудники обрабатываете металл.

И снова приходит идея обрабатывать металл в вакууме. Это самый безопасный метод лечения без горючих газов, загрязнения и вредного кислорода. Это также отличный вариант, если вас беспокоит окружающая среда.

В конечном счете, этот метод лечения является в первую очередь инновационным, но при этом не опасным для здоровья.Соблюдайте требования OSHA, защищая здоровье своих сотрудников с помощью вакуумной термообработки.

Химические и механические свойства

Обработка любого металла в печи для термической обработки всегда приводит к протеканию определенных химических процессов. Вакуумный нагрев усиливает химические и механические свойства металлов.

Возьмите тот факт, что металл, обработанный вакуумом, устойчив к коррозии, или тот факт, что он обладает повышенной твердостью и эластичностью. Также следует отметить повышенную прочность металла на сдвиг.

По мере улучшения этих свойств они открывают новые возможности для использования этих металлов. Это хорошо только для бизнеса, поскольку производители могут создавать новые продукты.

Это энергоэффективно

Святой Грааль любой производственной операции — это энергоэффективное производство. Возможность создавать компоненты, которые отлично выглядят, оптимально работают и приносят пользу окружающей среде, проверяет все правильные рамки.

А с помощью вакуумной термообработки эта цель достижима на 100%.Независимо от того, ведете ли вы небольшое или крупное предприятие, вы можете вложить свои деньги в защиту окружающей среды с помощью теплового вакуума.

Эти энергоэффективные операции работают не только на окружающую среду, но и на имидж вашей компании.

Пылесосы и термическая обработка: идеальное сочетание

Когда качество вашего конечного продукта является самым важным, вам нужно знать, что вы используете систему, которая не оставляет места для ошибок. Имея за собой установку для вакуумной термообработки, вы найдете свою систему.

Чтобы узнать больше об этом и других решениях для термообработки, посетите сайт Miheu Precision и ознакомьтесь с преимуществами наших пакетов экспертных услуг сегодня!

Вакуумная печь — Вакуумная термообработка

Широкий спектр печей, предназначенных для пайки, спекания, закалки и общей вакуумной термообработки металлов.

ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ ВАКУУМНЫХ ПЕЧ

ECM Technologies производит вакуумные печи с 1964 года.

Сегодня во всем мире установлено более 1500 печей для широкого спектра применений: науглероживание при низком давлении / вакууме, отжиг (старение, магнитная пайка…), вакуумная пайка, газовая закалка, закалка в масле, спекание, постаддитивное производство…

Для обеспечения точного контроля тепловых характеристик своих печей для вакуумной термообработки компания ECM производит собственные молибденовые резисторы. Это позволяет его печам иметь превосходную повторяемость процессов, высокую температуру и наилучшее качество обработки.

Все печи для вакуумной термообработки, производимые ECM Technologies, соответствуют строгим стандартам качества. Кроме того, доступны дополнительные сертификаты, такие как AMS2750 для аэронавтики, CQI9 для автомобилестроения, а высокий уровень автоматизации может быть достигнут благодаря внутреннему отделу робототехники ECM Technologies.

В этом широком ассортименте продукции, индивидуальном подходе к разработке вашего проекта, выборе среди неполного списка характеристик, ECM Technologies является вашим промышленным партнером в области вакуумных печей.

НАДЕЖНОСТЬ ВАКУУМНОЙ ТЕПЛООБРАБОТКИ

ECM Technologies предлагает ряд оборудования для вакуумной термообработки металлов, сплавов и других материалов с одновременной пайкой в ​​вакууме. Множество процессов требует внедрения оптимизированных технологий для каждого приложения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.