Вакуумные радиаторы отопления: обзор видов, правила выбора + технология монтажа

Конструкция и принцип работы вакуумных радиаторов отопления

Традиционно для повышения температуры воздуха используются две методики:

• увеличение мощности отопительной системы, что ведет к более интенсивному потреблению теплоносителя;
• сведение к минимуму тепловых потерь, неизбежно сопровождающих прохождение рабочей среды по трубопроводу.

Так как стоимость энергоносителей неуклонно растет, рациональным шагом становится поиск альтернативных путей оптимизации отопительных коммуникаций. Вакуумные радиаторы стали удачным примером объединения физических характеристик материалов и технологически усовершенствованной конструкции. На отечественный рынок такие приборы стали поставлять лишь недавно, но они практически сразу обрели популярность: сказалась возможность экономии затрат на 30-40% (речь о расходе ресурсов). Химически подобранный теплоноситель имеет низкую температуру кипения, благодаря чему батареи оперативно и равномерно прогреваются.

Как выглядят вакуумные радиаторы отопления

Внешне вакуумные радиаторы отопления напоминают привычные алюминиевые и чугунные приборы, но секрет их успеха состоит в особом внутреннем устройстве. В нижней части батареи присутствует горизонтальная труба, в ней перемещается теплоноситель в виде воды или антифриза. Этот элемент последовательно объединяет вертикальные секции, в которых находится литиево-бромидная жидкость. Каждая секция изолирована таким образом, чтобы теплая вода и рабочий состав не перемешивались.

К централизованной системе отопления подключают нижний сегмент коллектора, прибор начнет функционировать после того, как в него поступит теплая вода.

Как работают вакуумные радиаторы:

• вода направляется в нижнюю область коллектора;
• стенки горизонтальной трубы (обычно она выполняется из стали) прогреваются примерно до 35°С;
• тепло движется вверх, распределяясь по вертикальным секциям;
• вертикальные металлические трубы нагреваются, что приводит к закипанию и испарению литиево-бромидного состава;
• в результате испарения радиаторы нагреваются сильнее, что способствует отдаче тепла в помещение;
• конденсат движется по трубам вниз, где снова нагревается, преобразовывается в пар.

Когда система отопления прекращает работу, такие радиаторы остывают очень долго, потому что в условиях вакуума уменьшается интенсивность процесса замедления движения частиц.

Вакуумные радиаторы отопления помогают оптимизировать расход теплоносителя и поддерживать оптимальный микроклимат без чрезмерных затрат

Вакуумные радиаторы отопления обладают следующими техническими характеристиками:

• в зависимости от того, какой материал был использован при изготовлении корпуса, теплоотдача каждой секции варьируется в пределах 150-300 Вт;
• ширина каждого прибора составляет 8 см, высота может достигать 54 см;
• средний вес секции – 1,6 кг;
• каждый сегмент приспособлен для обслуживания 2 кв. метров.

В производственных условиях оборудование подвергают тестированию, воздействуя давлением 15 атм. Обычная заводская гарантия на такую технику – 5 лет.

Вакуумные радиаторы – инновация на рынке отопительных систем

Главная задача любой отопительной системы – эффективная передача тепла от радиаторов отопления помещению. Повысить температуру воздуха в комнате можно двумя способами:

• увеличением мощности нагревательного элемента, что приведет к повышению стоимости энергоносителей;
• снижением тепловых потерь, при прохождении теплоносителя по трубопроводу.

Учитывая постоянный рост цен на энергоносители, необходимо искать альтернативные варианты оптимизации  системы отопления. Одним из достаточно эффективных примеров комбинации физических свойств материалов и улучшенной конструкции считаются вакуумные радиаторы отопления.

На российском рынке вакуумные радиаторы появились относительно недавно, но уже завоевали популярность среди покупателей. Большинство пользователей отмечают сокращение затрат, на покупку энергоресурсов порядка 30-40 %. Такая экономия обусловлена равномерным и быстрым нагревом радиатора за счет использования в качестве теплоносителя жидкости с низкой температурой кипения.

Мнение мудрых скептиков

О недостатках вакуумных батарей отопления производители не говорят, поэтому стоит обратить внимание на оценки дотошных покупателей. Многие из них подвергают сомнению указанные изготовителями преимущества

Разберем самые спорные моменты.

Экономия теплоносителя

Действительно, если вы используете концентрат антифриза, этот факт имеет значение (но надо еще сравнить стоимость незамерзающей жидкости с ценой на эти вакуумные нагревательные элементы). В местах постоянного проживания в качестве теплоносителя используют преимущественно воду. В этом случае говорить о ее экономии за счет установки дорогостоящих секций бессмысленно (средняя стоимость одной секции составляет примерно 700 рублей).

Долговечность

Поскольку они появились на рынке совсем недавно, проверить данный параметр еще никому не удалось. Производитель с таким же успехом мог «продлить» срок службы и до 50 лет – время подтвердит или опровергнет это утверждение.

Безопасность эксплуатации

Она полностью зависит от добросовестности производителя: если он где-то «согрешил» – нарушил технологические режимы или приобрел дешевую некачественную сталь – в корпусе секции могут образоваться микротрещины. В этом случае внутреннее давление сравняется с атмосферным, и радиатор превратится в бесполезный металлолом.

Высокая скорость нагрева поверхности радиатора

Эта особенность мало влияет на коечный результат. Отопительную систему запускают один раз в сезон, и от того, что батарея разогреется не за десять минут, а за пять, общий объем помещения прогреется не намного быстрее.

Простота монтажа

Это единственное заявленное утверждение производителей вакуумных моделей, которое не оспаривается пользователями.

Высокая теплоотдача

Это рекламный ход.

Реклама новинки

Теплопроводность стали остается неизменной, а качество обогрева помещения зависит в конечном итоге только от температуры теплоносителя. Чем она выше, тем горячее будет поверхность радиатора, и тем больше тепла он отдаст окружающему воздуху.

А вторичный теплоноситель в вакуумной среде очень чувствителен к температуре первичного. Если у первого температура не достигнет 35 градусов, это не вызовет испарения литиево-бромидной жидкости, следовательно прибор окажется в нерабочем состоянии.

А если рабочий раствор вытечет наружу, это может нанести удар по здоровью домочадцев: литиево-бромидная вода и ее пары ядовиты.

Как видите, даже при беглом изучении заявленных преимуществ у обычных потребителей возникают сомнения. Некоторые любознательные пользователи для более детального изучения чудодейственного радиатора не пожалели денег и купили опытный образец.

Результаты испытаний особого энтузиазма не вызвали: труба с первичным теплоносителем оказалась теплее секций. То есть тепло от коллектора передается не в полной мере (а не 1:1, как убеждает нас реклама).

Владельцу частного дома с автономной системой отопления следует обратить внимание на следующий аспект: гидравлический напор в сети зависит от высоты водяного столба между батареей и котлом. У вакуумных приборов этот параметр гораздо меньше, чем у обычных, что создает проблемы в функционировании системы

Положительные и отрицательные качества приборов

В пользу применения радиаторов, не содержащих в полости газов, обычно приводят следующие аргументы:

• гарантированное отсутствие такого явления, как завоздушивание системы;
• низкое гидравлическое сопротивление;
• полное отсутствие или минимальная коррозия;
• стабильная теплоотдача, т.к. на внутренней поверхности корпуса не оседает грязь;
• минимальное число резьбовых соединений, что делает маловероятными случаи возникновения протечек;
• широкий выбор теплоносителя: антифриз, вода, пар и др.

Если сравнить эти изделия и привычные водяные, то в квартирах, отапливающихся централизованно, воздух будет нагрет не одинаково. Во втором случае вода, поступающая в систему, нагревает все тело радиатора напрямую. В вакуумном вода с центральной магистрали греет только нижнюю часть.

Применение вакуумных радиаторов дает экономию теплоносителя до 80%. Кроме того, при отключении батареи нагретые частицы газа замедляют движение, поэтому она остывает длительное время

Остальные секции батареи получают тепло от испарившейся жидкости. Из-за того, что трансформатор тепла имеет как температуру, так и теплопроводность ниже, чем у воды, стенки вертикальных секций радиатора прогреются меньше.

Чтобы обеспечить такой же температурный режим, как и при наличии водяных батарей, вакуумный радиатор должен иметь большую площадь.

Производители утверждают, что секции изделия прогреваются моментально. При небольшом объеме воды в 0,5 л один фрагмент имеет теплоотдачу в 300 Вт. Здесь следует отметить, что каждая секция, ставшего классикой, чугунного радиатора содержит 4 л жидкости.

Экономия особо заметна при применении антифриза. Затраты на его приобретение снизятся существенно. Незначительное количество теплоносителя, отсутствие потребности в дорогом оборудовании — главные преимущества от использования вакуумных радиаторов.

Достоинством этих приборов является и тот факт, что комната более плавно прогревается по вертикали. Согласно замерам, на каждый метр высоты разность составляет около 0,5 °C. В комнате с высотой потолка 2,5 м между прибором и полом это будет приблизительно 1,25 °C.

Эффективность вакуумных радиаторов проявляется при применении альтернативных ресурсов получения энергии, таких как тепловой насос, солнечные батареи.

Тогда как чугунные батареи смогут нагреть помещение при достижении теплоносителем температуры минимум 65 °C, для вакуумных приборов достаточно 35 °C

Следует знать, что если произойдет из-за каких-то обстоятельств разгерметизация секции, вакуумный радиатор работать не будет. Причина — показатели давления внутри и за пределами корпуса сравняются.

Такая поломка несет угрозу самочувствию и здоровью обитающих в доме людей, т. к. жидкость, находящаяся внутри, ядовита.

2 Рекламируемые производителями достоинства

Торговые представители, как и производители, расхваливают свой товар, рекламируя его положительные качества. Радиаторы отопления с вакуумом по сравнению с обычными имеют такие преимущества:

• снижение объема теплоносителя в системе до 80%;
• более низкое давление в отопительной системе;
• подходят для автономной, так и централизованной системы отопления;
• снижение затрат на обогрев жилища по сравнению с обычными радиаторами;
• нет воздушных пробок;
• быстрый прогрев помещения при запуске системы;
• отсутствие засорения и коррозии внутри отопительного прибора;
• малое гидравлическое сопротивление.

Правило выбора

Выбирая вакуумные водонагреватели для отопительной системы, потребитель получает такие преимущества как уменьшение затрат на отопление и снижение количества теплоносителя. По некоторым показателям изделия превосходят радиатор calidor.

Подобные системы отопления отличаются высоким КПД и отсутствием воздушных пробок.

Рекомендуется использовать радиаторы в сочетании с солнечным коллектором.

Перед покупкой изделие проверяется на соответствие техническим требованиям и прочности.

Литиево бромидные радиаторы обладают высоким качеством, если имеют следующие показатели:

1. К прибору прилагаются документы: паспорт с параметрами и характеристиками, сертификат и документ эксплуатационных условий и испытаний.
2. Рабочей смеси не должно быть много. Проверяется батарея методом встряхивания. При этом не должно быть звука плеска воды. Оптимальным вариантом является шелест.
3. Швы должны быть ровными. От их качества зависит герметичность изделия.
4. Окрашивание радиатора выполняется порошковым способом.
5. Проверяется герметичность вентиля для заправки.

Вакуумный прибор лучше алюминиевого радиатора отопления, так как два резьбовых соединения говорят о прочности конструкции. Риск разгерметизации минимальный.

Данный прибор обойдется дороже альтернативных изделий. Средняя цена радиатора равняется 700 рублей.

Такой вид отопления немного дороже альтернативы

Спрос на подобные изделия повышается. Их применяют не только в частных домовладениях и квартирах, но и в офисных зданиях и на производстве.

Верить ли , расхваливающей вакуумные приборы отопления

Постараемся подойти к этому вопросу максимально скрупулезно и объективно, беря за основу только доказанные факты. При этом рассмотрим каждое из указанных производителем достоинств данных радиаторов. Итак, начали.

1. Постоянно рекламируется характерное для вакуумных радиаторов молниеносное время прогревания. Хорошо, допустим. Однако вовсе не так быстро прогреется весь дом. Ведь в нем находится не один лишь воздух, но и стены, внутренние перегородки с мебелью, потолок с полом. На их нагрев нужно определенное время

И поэтому совсем не так важно, минуту или пять будет греться сам радиатор

2. Теперь о малом количестве теплоносителя, что якобы весьма экономично. Вот только вопрос – где именно проявляется эта экономия

Если в центральной системе отопления, то это сущий блеф – здесь не так важно, больше горячей воды протечет по трубам или меньше. Если же взять загородный дачный домик, то и в нем экономия под вопросом, учитывая то, что те же современные панельные радиаторы тоже требуют не столь много теплоносителя

3

3

В радиаторах вакуумного типа не может появиться воздушных пробок. Об этом с восторгом вещает. Но ведь радиаторы – это не вся система отопления, а лишь ее часть. Между прочим, пробки появляются лишь тогда, когда эта система собрана неграмотно. В противном случае их не будет с любыми радиаторами

3. В радиаторах вакуумного типа не может появиться воздушных пробок. Об этом с восторгом вещает . Но ведь радиаторы – это не вся система отопления, а лишь ее часть. Между прочим, пробки появляются лишь тогда, когда эта система собрана неграмотно. В противном случае их не будет с любыми радиаторами.

4. Еще два жирных плюса, которыми козыряют изготовители. Это невозможность засорения радиаторов и отсутствие коррозии. Пожалуй, для автономных систем отопления эти плюсы вряд ли окажутся такими уж жирными. Если горячая вода в отоплении чистая, ее уровень кислотности соответствует нормам, а из системы она не сливается, то никакой коррозии и не будет. И засорам взяться неоткуда.

5. Насчет низкого гидравлического сопротивления, якобы резко уменьшающего статью расходов на отопление, скажем так. Для централизованного отопления непонятно вообще, чьи расходы имеются в виду. Разве что хозяев котельных, сотнями километров перегоняющих тонны горячей воды. Получается выгода может быть только при использовании в автономной системе отопления и это еще вопрос может ли она быть. А для автономной системы в своем доме многие используют естественную циркуляцию теплоносителя, так что вопрос этот неактуален.

6. Следующим пунктом будет экономия энергии вдвое, а то и вчетверо. С этим ошибочка вышла, так как закон сохранения энергии по-прежнему действует. Радиаторы, даже самые инновационные, не могут вырабатывать энергию. Они только передают ее, и об экономии говорить не приходится. Сколько тепла затрачено, столько должно быть и восполнено – только так.

7. Теперь коснемся теплоотдачи вакуумных трубок, которая, как показывают сертификаты изготовителей, не является стабильной. Этот показатель может иметь отклонения до 5 процентов в большую и меньшую сторону. Оказывается, это и от скорости воды в системе отопления зависит, и от ее температуры. Так что вряд ли можно автоматику к такому радиатору приспособить. А два радиатора с равным количеством секций могут иметь разные параметры.

8. Отдельно скажем о системах отопления в частных домах, где вода циркулирует естественным образом. Тут важен гидравлический напор, создающийся за счет разницы высоты горячей воды в котле и радиаторе. Так вот, у приборов вакуумного типа эта высота значительно меньше, поэтому в такой системе они работают с проблемами.

9. Теперь представим, что в корпусе радиатора появилась трещина. Даже если она крохотная, о вакууме можно забыть. Уйдет он безвозвратно, и восстановится нормальное атмосферное давление. А оно, в свою очередь, приведет к повышению точки кипения теплоносителя. Результат окажется плачевным – либо жидкость почти не будет испаряться, либо пар вовсе не появится. Короче, радиатор греть перестанет.

10. Кстати, эта чудесная (по заверению продавцов и рекламщиков) литиево-бромидная жидкость к тому же еще и ядовита, оказывается. Поэтому то, что радиаторы при утечке теплоносителя станут холодными, только полбеды. Хуже, если батарея прохудиться, например, ночью, отравив спящих жителей квартиры.

Так что, пожалуй, не всегда стоит верить , такой убедительной на первый взгляд.

Устройство и принцип действия

Отличие вакуумных радиаторов от биметаллических и алюминиевых аналогов можно увидеть и при их внешнем осмотре. У первых между секциями расстояние больше. Состоит этот отопительный прибор из корпуса, горизонтального канала и вертикальных секций.

Упрощенная схема вакуумного радиатора. Его основными элементами являются коллектор (1) и вертикальные секции (2), в которых находится вторичный теплоноситель

Первый из этих элементов включает две секции, изготовленные из 1,5-мм стали. Горизонтальный канал — первичный контур, находящийся в нижней части и соединенный с источником тепла. По нему проходит теплоноситель, передающий тепло жидкости, находящейся в секциях, которые расположены перпендикулярно к этому каналу.

Вертикальные секции заполнены вторичным теплоносителем — трансформатором тепла. Они полностью изолированы от первичного контура. Их число прямо пропорционально отражается на степени прогрева помещения. Скорость нагрева жидкости влияет на давление внутри полостей. Чем она больше, тем давление ниже.

Вторичный теплоноситель — это жидкость, основой которой является бром и литий. В контуре она находится в небольшом объеме и имеет свойство закипать и быстро испаряться при небольшой, около 35 °C, температуре.

Контуры имеют хорошую изоляцию относительно друг друга и окружающей среды.

Процесс, происходящий в вакуумных батареях, выглядит так:

1. Антифриз либо вода нагревает горизонтальный канал.
2. Тепло из горизонтального канала посылается в вертикальные секции.
3. Трансформатор тепла кипит, в результате чего паром заполняется весь вторичный контур.
4. Стенки вторичного контура нагреваются и выделяют тепло в помещение.

Чтобы обеспечить эффективную передачу тепловых лучей от литиево-бромидной жидкости к стенкам радиатора, состояние рабочего вещества нужно максимально приблизить к стадии тумана. Тогда тепло будет транспортироваться каплями теплой жидкости.

Чтобы этого достичь, нужно соблюсти основное условие — ввода в трубах должна иметь температуру минимум 40 и максимум 60 °C.

Вакуумные приборы обеспечивают температуру в помещении градуса на 2-3 ниже, чем традиционные батареи. Зато расходы на отопление дома снижаются в среднем на 17%

В случае автономной системы достичь таких показателей трудно. На участках отопительной системы, удаленных от источника, теплоноситель будет остывать очень быстро. Выход в применении пиролизных котлов с оптимальным температурным режимом от 45 до 60 °C или от 50 до 70 °C.

По-другому проблема решается путем монтажа перед группой вакуумных радиаторов одного узла смешивания. В этом случае, низкотемпературный уровень обеспечит соединение разогретой воды с охлажденной из обратки. Рабочий цикл в вакуумном радиаторе повторяется после опускания конденсата по внутренним стенкам вниз.

Принцип работы вакуумной батареи

Батарея подобного типа кардинально отличается от всех ранее известных тем, что ее внутреннее пространство заполняется специальной жидкостью, представленной как литиево – бромидная смесь. И если в обычных радиаторах вода или другой, заменяющий ее теплоноситель, циркулирует по всей внутренней полости радиатора, то эта смесь находится внутри батареи постоянно и не сообщается с трубами и другими приборами отопления. Принцип работы вакуумного радиатора заключается в том, что смесь способна доходить до точки кипения при температуре +30-35 градусов, которую обеспечивает уже настоящий теплоноситель, проходящий в нижней части радиатора по вмонтированной трубе.

В целях снижения давления из радиаторов удаляется воздух, а литиево-бромидная смесь не имеет прямого  контакта с теплоносителем. Она нагревается за счет горячей поверхности той трубы, которая проходит через радиатор.

При нагревании литиево-бромидной смеси образуются пары, которые быстро нагревают всю внутреннюю  поверхность вакуумного радиатора. Естественным образом тепло передается на наружную поверхность и начинает распространяться по всему помещению. Пар поднимается к верхней части радиатора и, соприкасаясь со стенками, превращается в конденсат, который стекает по стенкам вниз к горячей трубе, чтобы снова нагреться и превратиться в горячий пар.

Абсолютная герметичность и вакуум внутри радиатора обеспечивает нормальное функционирование вакуумного прибора отопления. Малейшие трещины или другие нарушения герметичности приводят к тому, что в радиаторе восстанавливается давление, в результате чего литиево-бромидная жидкость теряет свои способности к испарению.

Сами вакуумные батареи отопления изготавливаются из стали толщиной 1.5 мм и окрашены термостойкой краской.

Чем отличаются вауумные радиаторы

Первым и, наверное, самым важным аргументом в пользу этих батарей является – экономичность. Не в плане их стоимости, а в плане расхода источника тепловой энергии. Ведь если для нагрева обычных приборов отопления требуется повысить температуру  теплоносителя до +80-90 градусов, то вакуумные приборы отопления требуют  его температуры всего  +35 градусов.

Каждый прибор является автономным и всегда есть возможность регулировать его температуру. При небольшой площади одной секции ее поверхность отдает до 300 вт тепловой энергии. Если прекращается подача горячего теплоносителя, то вакуумные радиаторы продолжают длительное время оставаться горячими, поскольку именно условия вакуума не дают частицам пара быстро охлаждаться.

И если к этому добавить экономичный котел, то подобные радиаторы принесут значительную пользу, окупая свои завышенную стоимость по сравнению со всеми известными ранее приборами отопления. Если в качестве источника энергии используется электроток, в этом случае электрические вакуумные радиаторы отопления способны сократить его потребление в 2-3 раза, против обычных батарей.

Подводя итог, можно выделить конкретные преимущества вакуумных радиаторов:

• Полная адаптация с различными отопительными устройствами – газовые, твердотопливные, электрические котлы, дровяные печи и даже солнечные аккумуляторы.
• Экономия энергетических ресурсов, доходящая до 30%.
• Низкий объем теплоносителя.
• Простой и понятный монтаж.
• Высокая устойчивость к коррозийным процессам.
• Высокая теплоотдача.
• Упрощенная эксплуатация, не требующая промываний и стравливания воздуха.
• Безопасность использования.
• Небольшие габариты и привлекательный внешний вид.

Сколько стоят вакуумные радиаторы

Необходимо отметить, что стоимость вакуумных радиаторов отопления несколько выше, чем всех остальных. Но это и понятно. Во-первых, причина такой повышенной стоимости заключается в новизне предложения и низкой конкуренции среди производителей. Но учитывая существенную экономию, которую можно получить при использовании данных приборов отопления, их цена  вполне приемлема.

Чтобы сделать правильный выбор необходимо вначале ознакомиться с отзывами тех потребителей, кто уже приобрел вакуумные отопительные радиаторов, и могут на основании своего опыта рассказать о их действительных преимуществах и недостатках.

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.

Это интересно: Водяные конвекторы отопления — советы по выбору, монтажу и эксплуатации