Вакуумные радиаторы отопления принцип работы

Вакуумные радиаторы отопления принцип работы

Вакуумные радиаторы отопления

В свое время много шума наделали недавно изобретенные вакуумные радиаторы отопления, чьи технические характеристики, по уверениям торговых представителей, не в пример выше традиционных отопительных приборов, наполняемых горячей водой. В данном материале мы разберемся в конструкции и принципе действия вакуумных обогревателей, а также развеем некоторые мифы.

Конструкция и принцип работы

Вакуумные радиаторы для отопления

Повторяя дословно описание прибора одним из производителей, продающего свои изделия под брендом ФОРВАКУУМ, отметим, что принцип работы вакуумного радиатора заключается в переносе тепла в замкнутом двухфазном гравитационном термосифоне. Поскольку не каждому человеку удается нормально воспринять это определение, разъясним все более простым языком.

Итак, внешне нагреватель напоминает простой стальной радиатор, где две горизонтальных трубы прямоугольного сечения связаны множеством вертикальных перемычек из круглых или прямоугольных труб. С двух сторон нижней перемычки предусмотрены патрубки для присоединения трубопроводов с теплоносителем, верхняя горизонтальная труба заглушена с обоих концов. Второй вариант – это вакуумный радиатор отопления со встроенными в нижнюю перемычку электрическими нагревателями (ТЭНами).

Внутри устройство вакуумного радиатора в корне отличается от обычных батарей, разве что отдаленно смахивает на конструкцию биметаллических приборов отопления. Сквозь нижнюю горизонтальную перемычку пропущена труба круглого сечения для протока теплоносителя, остальное внутреннее пространство герметизировано и заполнено специальной жидкостью – рабочим телом. Обычно это – литиево-бромидный раствор или этанол.

Для повышения эффективности процесса теплообмена из пространства, где находится рабочее тело, по понятным причинам откачан воздух, причем создано отрицательное избыточное давление, близкое к вакууму. Рабочая жидкость, находясь в таких условиях, готова закипеть при температуре всего 35 ºС, что она и делает, отбирая большое количество теплоты для парообразования от проходящего по трубе теплоносителя. Отсюда и появилось название — вакуумные низкотемпературные радиаторы.

Далее, образовавшийся пар устремляется в верхнюю часть батареи. Там от контакта с более холодной металлической поверхностью рабочее тело снова переходит в жидкое состояние, передав стальным стенкам большое количество теплоты (энергия конденсации).

Металл нагревается и прогревает окружающий воздух, а внутри конденсат по стенкам труб стекает обратно вниз, за новой порцией энергии. Нагреватели, изготовленные в другом исполнении — это электрические вакуумные радиаторы со встроенными ТЭНами, чья задача – с помощью электроэнергии нагревать и испарять рабочее тело напрямую и таким способом преобразовывать электричество в тепло.


Напрашивается вывод о том, что изложенный принцип действия предусматривает введение в процесс теплообмена дополнительного посредника с целью повышения его эффективности.

Что происходит на самом деле?

Любой отопительный прибор не является источником тепловой энергии, он – лишь средство ее передачи от нагретой в котле воды помещениям зданий двумя путями: нагревом воздушной среды (конвекция) и находящихся в пределах видимости поверхностей (инфракрасное излучение). Поскольку конструкция вакуумных радиаторов предусматривает наличие еще одного посредника – рабочей жидкости, то процесс теплообмена происходит дважды. Сначала от воды рабочему телу, а затем от него – металлу самого отопительного прибора.

Напрашивается сравнение с функционированием кондиционеров, где рабочее тело благодаря своим переходам из одного агрегатного состояния в другое очень эффективно отнимает теплоту внутреннего воздуха и отдает ее наружной среде. Действительно, это практически одно и то же, но есть один нюанс: в воздухе помещения содержится огромное количество энергии, так или иначе переданной ему солнцем. В теплоносителе, протекающем через вакуумный радиатор, количество энергии ограничено мощностью котла. То же и в случае с электрическим ТЭНом.

Каким бы способом ни отбиралась энергия от воды или ТЭНа, больше ее не станет, а это сводит на нет все заявления торговых представителей, превращая их в мифы. Изложим их по порядку вместе с комментариями:

1. Низкотемпературные вакуумные радиаторы якобы экономят энергоносители и снижают затраты на отопление. Выше мы разобрали, почему этого не происходит, ведь любой отопительный прибор – передаточное звено, сколько тепловой энергии к нему подводится, столько обогреватель и отдаст с той или иной эффективностью. Если батарея плохо передает теплоту, то последняя просто вернется в газовый или электрический котел, и тот на новый подогрев воды затратит меньше топлива. В этом случае экономичность не ухудшается, страдают люди в холодной комнате.

2. Эффективность теплоотдачи, которую показывают вакуумные батареи, выше чем у любых других обогревателей. Это верно, но лишь отчасти. Интенсивный теплообмен происходит только при определенных условиях, они должны быть неизменны. Это оптимальная температура воды и ее скорость циркуляции. Второе условие соблюдается с помощью циркуляционного насоса, а вот температура постоянной быть не может, поскольку меняются условия внешней среды. Недостаток энергии для парообразования резко снизит эффективность работы прибора.

3. Малое количество воды в системе. Это верно, но в современных радиаторах ее и так очень мало, в то время как в схему зачастую включены буферные емкости и теплоаккумуляторы, по сравнению с ними декларируемая дельта – просто мизер.

Здесь приведены самые веские аргументы, приводимые торговыми представителями, остальные – просто маркетинговый ход. Но не стоит упускать тот факт, что производство вакуумных радиаторов – процесс сложный, соответственно, изделия выходят в 2—3 раза дороже простых батарей.

Заключение

Применение вакуумных обогревателей вполне допустимо, этого отрицать нельзя. Но никакой особой экономии, что позволит окупить затраты на их приобретение, ожидать не стоит. Зато проблемы с обогревом будут точно, они связаны с резкими колебаниями потребления тепла при изменении условий окружающей среды.

Вакуумный радиатор. Поздравляю: все мы лохи.

Да-да! Мы все лохи. По крайней мере, так считают толкачи вакуумных радиаторов. Хочешь, Мастер, я тебе с помощью обычной человеческой логики докажу полную несостоятельность их рекламы?

Сначала о том, как устроен этот самый хваленый вакуумный радиатор и что говорят о нем толкачи. В упрощенном смысле это две горизонтальные трубы, соединенные вертикальными. Этакий регистр. Верхняя горизонтальная труба с торцов закрыта. Туда ничего не подключается.

Зато через нижнюю трубу прогоняют еще одну, поменьше. Весь этот регистр заполняют. чем там? ага, литиево-бромидной жидкостью. Давление в регистре снижают, в результате чего эта жидкость может кипеть уже при 30 градусах плюса. Иначе сказать, превращается в пар.

А через вваренную трубу прогоняют теплоноситель. Вобщем, горячую воду от котла. При этом та жидкость, соприкасаясь с водяной трубой, под воздействием температуры превращается в пар и прогревает все поверхности радиатора.

С этим я соглашусь сразу и бесповоротно, поскольку в вопросах с литиево-бромидными и другими волшебными жидкостями я лох. Пусть превращается в пар и пусть прогревает. Вопросы возникают позже, потому что я не простой лох, я любопытный лох.

Что вещают толкачи? А толкачи не стесняются, высасывают из пальца все, что возможно высосать. И нередко при этом говорят об автономной системе отопления. Чуешь, Мастер? Об автономной, то бишь, нашей с тобой системе. Попробуем разобраться со всеми их заявлениями, насколько они могут соответствовать нашей автономной системе.

Система может быть хоть автономной, хоть центральной. При автономной допустим любой котел.

И в чем преимущество этого супер-пупер-вакуумного радиатора? Любой известный нам радиатор обладает всем этим. Пропускаем это словоблудие.

Cнижение объема теплоносителя в системе отопления.

Речь, видимо, о том, что в вакуумном радиаторе вода только в нижней трубе. Ну и что? Больше воды, меньше воды. Лично у меня система с двумя кубометрами воды в аккумуляторе даже не заметит такого изменения в четырех радиаторах. Да и вообще, что это может дать? Воды, что ли, жалко? Смех. Высосано, пропускаю.

Давление в системе значительно ниже в сравнении с привычными для нас радиаторами.

Это почему же? Причем тут давление? И как оно может быть ниже с вакуумными радиаторами? Тут, похоже, даже не из одного пальца высосано. Пропускаю.

Литиево-бромидная жидкость в вакуумных обогревателях превращается в пар уже при 30, что позволяет максимально прогреть помещение при небольшой температуре воды в системе отопления. Это снижает теплопотери, а значит и затраты энергии.

Ух ты! Вот это наплели! МАКСИМАЛЬНО прогреть ПРИ НЕБОЛЬШОЙ температуре. Снижает теплопотери и затраты. Класс! Долой все законы сохранения энергии, и вообще учебник физики в топку! А если посерьезнее, то закон сохранения энергии никто еще не отменял. Никакой радиатор не способен снизить теплопотери, ни один радиатор никогда не может повлиять на затраты. Не может, потому что он только передает тепловую энергию, он ее не вырабатывает из ничего.

Читайте также:  Вертикальные радиаторы отопления с нижней подводкой

Снизить затраты на отопление возможно только двумя способами, третьего не дано. Первый способ: утеплить дом. Второй способ: более эффективно сжигать топливо. Что в том, что в другом случае радиаторы скромно стоят в сторонке, будь они хоть какими супер-пупер. Потому пропускаю и этот аргумент. Это не аргумент, это абракадабра, набор слов в расчете на полных лохов.

Отсутствие воздушных пробок в системе отопления.

Хы! А что, воздушные пробки возможны только в радиаторах? В правильно собранной системе с любыми радиаторами пробок нет. Пропускаю.

Помещение быстро прогревается после запуска системы.

Это что, преимущество? Я запускаю систему один раз в году с наступлением холодов. И мне глубоко плевать на это “преимущество”. Если мои обычные радиаторы нагреют помещение на 5 минут позже, ничего абсолютно не изменится. Пропускаю.

Радиатор внутри не ржавеет, никакой коррозии. Это увеличивает срок службы.

Блин, у меня стоят обычные чугунные радиаторы больше 20 лет и еще лет 100 простоят без сомнений. И даже в трубах, обычных стальных трубах нет никакой ржавчины. Вода в системе практически никогда не сливается, не меняется, кислородом не обогащается и всегда светла и прозрачна. Особо отмечу при этом: нет никаких фильтров. Потому нет у меня никакого стимула менять чугун на эти супер. Пропускаю.

Вакуумные радиаторы никогда не засорятся.

А другие что? Засоряются? Почему у меня не засоряются, может мне кто-нибудь объяснить? Может, не надо всякое дерьмо в систему заливать? Пропускаю.

У вакуумных радиаторов низкое гидравлическое сопротивление. Это снижает расходы на отопление.

Снижает расходы у кого? У управляющих компаний, которые гоняют горячую воду километрами по тысячам радиаторов? В моей автономной системе отопления этот показатель не имеет практически никакого значения. Особенно в режиме естественной циркуляции, когда даже насос не работает. Пропускаю.

Высокая теплоотдача. 20% отдается конвекцией, 80% лучистое тепло.

Вот тут наступили на мою любимую мозоль, блин. Обрати внимание, Мастер: в этом “супер-радиаторе” присутствует этакий посредник – та самая жидкость. Посредник, который сначала примет тепло от трубы, проходящей по низу, и потом отдаст его стенкам радиатора. Но мы ведь с тобой знаем, что теплоотдача напрямую зависит не только от температуры любой поверхности, но и от ее площади!

Возьми кусочек железа размером с монету, разогрей его хоть докрасна, и положи недалеко от себя. Много тепла от него чувствуешь? А теперь сядь недалеко от дверки котла, в топке которого дрова горят. Дверка нагрелась всего ничего, еще только в начале топки, а ты уже чувствуешь боком, как от нее теплом пышет. Потому что площадь у дверки больше, чем у той монетки.

А что же в радиаторе? Какая площадь теплоотдачи у трубы с водой, которая проходит по низу и от которой идет теплоотдача той “волшебной” жидкости? Разве может она сравниться с площадью поверхности обычного радиатора с водой? Где теплоотдача эффективнее? Тут ежу понятно, что водяная труба в вакуумном радиаторе тепло плохо отдает, неэффективно. А нам говорят: высокая теплоотдача. Врут нагло и беззастенчиво.

Что же касается процентов на лучистое и конвекционное, то смею заверить, что обычные радиаторы тоже не лишены ни того, ни другого. При этом я уверен, что конвекции в случае с обычными радиаторами значительно больше, и это считаю правильным. Вобщем, не только пропускаю, но и категорически не согласен. Не может быть у этого вакуумного радиатора высокой теплоотдачи.

Снижение расходов на отопление.

Ну вот. Приехали. А позвольте поинтересоваться: за счет чего? Там, в этом вакуумном радиаторе атомная батарейка встроена? Это она там безвозмездно вырабатывает тепло, которое снижает мои расходы на отопление? Может, мне наставить штук двадцать таких чудо-радиаторов, а печку на фиг разломать и выкинуть? Тогда вообще расходов не будет!

Я вот знаю точно и наверняка, что теплопотери в доме надо восполнять ровно в том же объеме, ни больше, ни меньше. И если я вместо необходимых 10 поленьев дров сожгу только 5, я неизбежно замерзну. Потому что я потерял тепла на 10 поленьев, и мне надо восполнить его тоже 10-ю поленьями. Несгоревшие 5 поленьев мне ни один радиатор не заменит. Разве только вдрючить в него электроТЭН, но тогда расходы мои не только не снизятся, а наоборот подпрыгнут. Короче, опять пропускаю.

Итак, в чем же преимущество вакуумного радиатора перед обычными? Я не увидел такового. Более того, этот радиатор имеет плохую теплоотдачу, поскольку не только имеет малую поверхность теплоотдачи трубы с теплоносителем, но и сам радиатор имеет совершенно не развитую поверхность в сравнении с современными. А раз так, если теплоотдача этого радиатора ниже плинтуса, то для эффективной работы системы в доме надо увеличивать количество радиаторов. При их цене даже думать об этом не хочется.

Расходов этот радиатор не снижает нисколько, а вот повышает – это точно. За счет своей заоблачной стоимости. Вот, кстати, еще одно подтверждение совершенной бесполезности вакуумного радиатора: Вакуумный радиатор. Сущая правда и беспардонная ложь..

Ездят манагеры по ушам туды-сюды, только бы я растрогался, воодушевился и купил эти чудо-радиаторы за 600-700 рублей за каждую секцию. И как видно, лохов меньше не становится, поскольку цены не падают. Значит, покупают!

А вообще, если хочется экономить на отоплении с автономной системой, надо не сомнительные чудо-радиаторы устанавливать, а надо:

  • Утеплить свое жилище.
    Утеплить дом, значит снизить теплопотери. А снижение теплопотерь – это безусловно и снижение расходов на их возмещение.
  • Правильно подобрать котел.
    Правильно подобранный котел сжигает топливо полнее и меньше тепла выбрасывает в трубу.
  • Использовать теплоаккумулятор.
    При твердотопливном котле достаточной мощности тепловой аккумулятор позволит котлу работать с максимальным КПД.

Вакуумные радиаторы: принцип работы, как установить своими руками

Вакуумные приборы отопления – относительно новое изобретение. По заверениям производителей, это чудо техники способно значительно уменьшить расходы. Насколько эти утверждения соответствуют реальности, пока не совсем понятно. Но есть несколько моментов, в которых вакуумный радиатор действительно выгодно отличается от привычных отопительных приборов. Это безопасность использования, простота монтажа и привлекательный внешний вид. Одновременно с этим применение вакуумных приборов имеет некоторые ограничения, связанные с характеристиками системы отопления.

Принцип работы вакуумного отопления

Чтобы понять принцип работы вакуумного радиатора, придется вспомнить школьный курс физики: при низком давлении кипение происходит при более низкой температуре. Например, на высоте 4000 метров, где воздух разрежен, вода кипит уже при 85 °С, т. е. картошку варить придется несколько часов. Это свойство жидкостей закипать быстрее при пониженном давлении и заложено в основу действия вакуумной батареи.

Прибор отопления состоит из целого набора трубок: две горизонтальные и несколько вертикальных, соединяющих верхнюю и нижнюю части. Верхняя труба заглушена с обеих сторон, а на концах нижней есть специальные патрубки для подключения к системе отопления. Труба с теплоносителем проходит сквозь нижнюю часть радиатора. Все внутреннее пространство прибора герметично закрыто и заполнено небольшим количеством специальной жидкости. В нем создано пониженное давление (не вакуум, но близко к нему). В качестве жидкости (вторичного теплоносителя) используют литиево-бромидный раствор или этанол (спирт). В каждой секции вакуумного радиатора содержится около 50 мл теплоносителя.

В условиях пониженного давления рабочая жидкость закипает при температуре 30-35 °С. Ее пары поднимаются по вертикальным трубкам, постепенно остывая и конденсируясь на внутренней поверхности стенок. Затем вторичный теплоноситель стекает вниз и снова начинает нагреваться. В процессе конденсации наполнителя от соприкосновения с более холодной поверхностью труб тепло передается на металл, а затем рассеивается в воздухе, обогревая помещение.

При нагревании вторичного теплоносителя жидкость очень быстро закипает, пары поднимаются вверх и конденсируются на стенках

Наглядно о работе вакуумной батареи:

Плюсы и минусы вакуумных радиаторов отопления

Производители вакуумных радиаторов утверждают, что их продукция способна значительно снизить расходы на отопление, не ухудшив при этом уровень обогрева. В условиях растущих цен на энергоресурсы и, соответственно, повышающихся сумм в квитанциях ЖКХ, это довольно сильный аргумент. Действительно, небольшое количество вторичного теплоносителя при пониженном давлении довольно быстро нагревается и закипает, но нагрев помещения зависит не только и не столько от этого факта.

Одно из преимуществ вакуумного радиатора – для прогрева ему хватает 10-15 л теплоносителя. Для автономной системы отопления это может иметь значение и даст реальную экономию. Котел не должен работать постоянно, набранной температуры хватит на период, зависящий от характеристик системы и обогреваемой площади. За счет периодического отключения котла энергии на разогрев уйдет меньше.

Количество тепла зависит только от возможностей системы отопления. Обогрев дома включает в себя прогрев воздуха, стен, перекрытий, мебели и других предметов в помещении. Этот процесс не может быть мгновенным. Скорость набора тепла в комнате останется прежней, так как вся обстановка остается без изменений. То есть, скорость прогрева самого радиатора мало влияет на обогрев помещения.

Если уменьшить температуру основного теплоносителя, придется увеличивать количество радиаторов

Самое «больное» место вакуумного прибора — узкий диапазон использования. При слишком низкой температуре первичного теплоносителя жидкость не будет испаряться, при слишком высокой – не успеет сконденсироваться. То есть, температурное колебание в системе подачи тепла негативно скажется на работе прибора. А такие колебания зависят не только от температуры воды в системе, но и от скорости ее прохождения по трубам.

Читайте также:  Обводы для труб отопления под ламинат

Вакуумное отопление может иметь преимущества в автономной отопительной системе, например, в частном доме или на даче, где мощность котла довольно низкая. Еще один вариант практичного использования вакуумного радиатора – временный обогрев. Небольшой домик на дачном участке, который посещают время от времени, проще и быстрее прогреть именно таким прибором.

Несомненные плюсы вакуумного прибора:

  • отсутствие внутренней коррозии (при условии хорошего качества герметизации);
  • нет угрозы засоров и заиливания, в радиаторе циркулирует только вторичный теплоноситель, несвязанный с основной системой;
  • не образуются воздушные пробки;
  • низкие расходы на установку радиатора;
  • не нужен насос большой мощности, так как принцип работы батареи не требует прокачки первичной рабочей жидкости по всем секциям прибора;
  • безопасность (даже при разгерметизации масштабного потопа не будет);
  • долговечность за счет качественных материалов.

Еще одно бесспорное достоинство вакуумного радиатора – возможность работать от разных источников тепла. Прибор можно встроить в автономную отопительную систему с газовым котлом, солнечными батареями, электрическими источниками и даже с печным отоплением. В централизованной системе тоже можно использовать вакуумный радиатор, но не стоит надеяться на чудо экономии.

Вакуумный радиатор хорошо впишется в большинство стилей оформления благодаря своему эстетичному внешнему виду

Виды вакуумных радиаторов отопления

Основные разновидности вакуумных приборов:

  • электрические;
  • панельные (привычные настенные приборы);
  • вакуумные регистры.

Основное отличие вакуумных электрических радиаторов от обычных только в источнике нагрева. В одних моделях в качестве теплоносителя выступает вода из системы отопления, в других – электрические ТЭНы, встроенные в нижнюю часть прибора. В первом случае нагрев происходит за счет воды, в другом в тепло преобразовывается электроэнергия.

Мощность ТЭНов составляет примерно 50 Вт на каждую секцию радиатора. Сам нагреватель погружен в воду или масло. Именно эти жидкости выступают в роли первичного теплоносителя. Также электрические модели могут быть мобильными, т. е. их можно установить в любом месте и подключить к розетке. Проточные приборы устанавливают только стационарно и подключают к системе отопления.

Так называемые вакуумные регистры представляют собой трубы различного профиля, подключаемые как к центральной, так и к автономной системе. Вакуумные регистры применяют в системе отопления производственных и складских помещениях.

Длина одного сегмента может достигать 4 м

Как выбрать вакуумные батареи отопления

Самый первый шаг – проверка торговой сети и всех необходимых сертификатов качества. Отзывы о магазинах легко найти в Интернете, там же есть и образцы сертификатов. Если в магазине не окажется никаких документов, не стоит совершать покупку.

Затем следует выяснить температурный режим прибора. Если в инструкции указаны 110-120 °С, то при установке радиатора в квартире с центральным отоплением о заявленной производительности можно забыть. Согласно нормативам температура теплоносителя для жилых помещений достигает 90 °С, а для эффективной работы литиево-бромидной жидкости нужен диапазон 40-60 °С. Именно при таких условиях она достигает стадии тумана, что обеспечивает максимальную теплопередачу.

Что нужно проверить во время покупки:

  1. Наличие и количество рабочей жидкости. Для этого следует немного покачать радиатор из стороны в сторону. Должен раздаваться небольшой шелест. Если слышен отчетливый плеск, то жидкости слишком много. Если нет никаких звуков, радиатор может оказаться пустым.
  2. Осмотреть все соединения и внешнее покрытие. Сварные швы должны быть ровными и аккуратными, а покрытие без дефектов и натеков – это признаки заводского изготовления.

Высокая цена приборов толкает недобросовестных продавцов на махинации с низкокачественным товаром. Сертификаты и другие документы тоже не сложно подделать. Порой разобраться самостоятельно в этом невозможно. Чтобы не потерять деньги, желательно совершать выбор вместе с мастером, разбирающимся в данном вопросе.

От габаритов и числа секций зависит цена вакуумного радиатора.

Как установить вакуумные батареи своими руками

Для изготовления вакуумных батарей используют стальной лист толщиной 1,5 мм. Вес прибора, в зависимости от габаритов, колеблется от 13 до 22 кг, т. е. поднять и установить его не так сложно, как привычные чугунные батареи.

Схема подсоединения батареи к трубопроводу отопления

Монтаж радиатора зависит от системы отопления. Мобильную электрическую модель достаточно просто подключить к розетке, стационарные батареи сначала нужно закрепить в выбранном месте с учетом следующих нормативов:

  • минимальное расстояние до стены 5 см;
  • расстояние от пола в пределах 2-5 см от нижнего края;
  • верхний край ниже подоконника примерно на 10 см.
  • перед установкой радиатора следует его встряхнуть, чтобы рабочая жидкость стекла вниз и имела возможность контактировать с теплоносителем;
  • стену за батареей желательно изолировать фольгой или другим материалом.

Затем в выбранных местах устанавливают кронштейны, крепят на них радиатор. К патрубкам в нижней части присоединяют трубы центрального отопления и герметизируют соединения.

Полезные советы

Лучше всего вакуумные батареи зарекомендовали себя в частных домах или сезонно используемых помещениях: на даче или в загородном доме. При выборе прибора следует учитывать метраж комнат и высоту потолков.

Производители рекомендуют устанавливать вакуумные радиаторы в централизованной системе отопления только при наличии счетчиков тепла. Это дает возможность хоть как-то регулировать температуру первичной рабочей жидкости. Идеальный диапазон 40-60 °С. При более высоких температурах (а в центральной системе они всегда намного выше) жидкость полностью испарится, перейдет в пар и не сможет циркулировать.

Заключение

Вакуумный радиатор пока не имеет большого распространения, хотя идея сама по себе очень привлекательна. Есть вероятность, что прибор способен немного усилить работу системы отопления с низкой температурой теплоносителя или в нерегулярно посещаемом доме. Быстрый нагрев помещения имеет значение только в момент включения прибора. Специалисты сомневаются в заявленной эффективности существующей конструкции, а реальных отзывов от владельцев этого чуда техники пока недостаточно.

Особенности и характеристики вакуумных радиаторов отопления

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.

Читайте также:  Можно ли использовать металлопластиковые трубы для отопления

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.

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.

Вакуумный радиатор. Сущая правда и беспардонная ложь.

Возьмите обычный радиатор отопления, вставьте в нижний патрубок трубу, проходящую через весь радиатор, заполните емкость радиатора небольшим количеством раствора литиево-бромидной соли или этанола и откачайте воздух, чтобы снизить давление внутри. Вы получили так называемый “вакуумный радиатор”, работающий по принципу “тепловой трубки”, о котором так много споров в интернете.

По трубе, вставленной в радиатор, протекает горячий теплоноситель. Рабочая жидкость радиатора, соприкасаясь с внешней поверхностью трубы, быстро испаряется и ее пары конденсируются на внутренней поверхности ребер радиатора. Происходит быстрый перенос тепловой энергии от трубы с теплоносителем на внутреннюю поверхность радиатора.

Благодаря сниженному давлению рабочая жидкость испаряется при низких температурах. На внутренней стенке радиатора пар конденсируется и стекает вниз, чтобы вновь соприкоснуться с трубой с теплоносителем.

Тепловой поток через стальную стенку трубы прямо пропорционален разности температур между внутренней поверхностью ее стенки и наружной. При постоянном охлаждении наружной стенки рабочей жидкостью тепловой поток значительно выше, нежели в случае ее соприкосновения с воздухом.

Испарение жидкости приводит к поглощению большого количества тепловой энергии с поверхности трубы. Этим объясняется, казалось бы, парадоксальный факт: высокая теплоотдача трубы с теплоносителем при ее малой площади поверхности.

Анализируя вышесказанное, можно с уверенностью утверждать, что малейшая трещина в корпусе радиатора, нарушение целостности приведет к восстановлению атмосферного давления внутри. Результат – точка кипения рабочей жидкости повысится и образование пара также прекратится или будет незначительным.

Реклама настойчиво утверждает, что применение этого чудо-радиатора дает экономию и повышает эффективность работы любой системы отопления. Утверждение более чем спорно, и вот почему:

Теплоотдача. Начнем с того, что представленные некоторыми изготовителями сертификаты соответствия не подтверждают пункт 5.4 ГОСТа 31311-2005, который гласит: “Отклонения значения номинального теплового потока отопительного прибора от заявленного изготовителем должны быть в пределах от минус 4% до плюс 5%.”

Оно и понятно, поскольку этот параметр вакуумного радиатора весьма нестабилен. Вот что говорит, например, Википедия по запросу “Тепловая трубка”:

. имеют узкий эффективный диапазон использования. При превышении расчетной температуры вся охлаждающая жидкость может перейти в пар, что приведет к катастрофическому снижению теплопроводности трубки (до 1/80). И наоборот, при недостаточной температуре жидкость плохо испаряется.

Поиск в интернете каких-нибудь протоколов испытаний вакуумного радиатора с целью определения его теплоотдачи почти ни к чему не привел, если не считать этот документ, диаграмму из которого привожу на рисунке (для увеличения щелкнуть по картинке). (Копия)

Как видим, теплоотдача радиатора очень сильно зависит и от температуры теплоносителя, и от его расхода, то бишь, скорости прохождения воды по трубе. Объясняется это так:

Резкие увеличения и снижения теплоотдачи связанны с фазовым переходом, соответствующим интенсивной конденсации и испарению литиево-бромидной смеси внутри радиатора.

Так это или не так, но с такими непредсказуемыми характеристиками не совсем просто организовать применение какой-то автоматики. Совершенно очевидно при такой нестабильности, что даже разные экземпляры радиаторов будут иметь разные характеристики.

Быстрое время прогрева поверхности радиатора, о котором постоянно вещает реклама, делая из этого чуть ли не основной аргумент в пользу эффективности, на самом деле мало на что влияет. Теплотехническая схема дома – это не только радиаторы отопления. Это еще стены, это перекрытия, это и мебель, наконец, и все это являет собой некую массу, обладающую значительной теплоемкостью.

Чтобы поднять температуру воздуха в доме даже на один градус, надо прогреть не только воздух, надо прогреть и всю эту массу. Нагретый радиатором воздух не изолирован от общей массы и отдает ей тепловую энергию. И это не может случиться одномоментно, так не бывает. Поэтому от того, с какой скоростью прогреется радиатор после включения (через секунду или в течение пары минут), практически ничего не зависит.

Небольшое количество теплоносителя. Не забывает реклама акцентировать внимание и на этом аргументе. Но и это при внимательном рассмотрении опять же не аргумент в пользу вакуумника.

Если речь о дачном доме, где хозяева вынуждены применять в качестве теплоносителя покупные незамерзающие жидкости, то надо просто сравнить сумму, затраченную на теплоноситель, с суммой, затраченной на радиаторы, каждая секция которых продается по баснословным ценам. В большинстве случаев выгоднее купить незамерзайку.

В частном доме с постоянным проживанием, как правило, в качестве теплоносителя применяется обыкновенная вода. По определению говорить о какой-то экономии нет смысла – воды в колодцах, реках и ручьях немеряно и бесплатно.

Оппоненты обычно здесь утверждают, что малый объем теплоносителя прогреется быстрее, чем большой. Очевидно, имеется ввиду дача, где хозяева появляются наездами. Приехал, включил, и сразу комфорт. Не бывает сразу. Во-первых, сначала нужно прогреть теплоноситель. Во-вторых, после прогрева теплоносителя необходимо прогреть не только воздух, но и массив стен и перекрытий, и только тогда можно рассчитывать на комфорт. Обычные радиаторы сделают эту работу с той же эффективностью.

О чем еще вещает реклама? На большинстве ресурсов говорят об экономии в 2 раза, а наиболее рьяные обещают и 4. Это уже беспардонная ложь. Доказывать тут ничего не требуется, если вспомнить о законе сохранения энергии и о том, что теплопотери должны восполняться в полном объеме. Радиатор не вырабатывает никакой энергии, он только транслирует ее. А остальные аргументы, о которых говорилось выше, никакой экономии не создают.

Кроме всего прочего, в частном доме с его системой отопления следует более серьезно рассмотреть вопрос о естественной циркуляции, если таковая предусматривается. Движение теплоносителя в такой системе очень медленное, обусловленное только гравитационным напором. (Это обстоятельство уже само по себе является серьезным препятствием в работе вакуумного радиатора.) И напор этот будет ниже, чем с обычными радиаторами.

Причина проста. Вот схема с обычными радиаторами. Напор зависит от величины H, определяющей расстояние от середины радиатора до середины котла. Если судить более строго, то это расстояние между расположением воды с одинаковой температурой в котле и радиаторе. Чем больше это расстояние, тем выше гравитационный напор. Подробнее.

А вот схема с вакуумным радиатором. Совершенно очевидно, что расстояние H здесь меньше. Следовательно, и гравитационный напор ниже. Как результат, эффективность работы системы в целом снижается.

Напоследок можно привести пару практических применений вакуумного радиатора от пользователей, а не от торгашей. Примеры взяты отсюда.

dahnik:
Ну вот, купил один 8-ми секционный на пробу. Увы передача тепла не 1 к 1, а где то процентов 70 (то есть труба значительно теплее самого радиатора), или мне не повезло и китайцы там чего то не доложили в плане бром-лития, или это очередной развод. А может и всё вместе. Кроме того слышно постоянное потрескивание, хотя продавец уверял, что трещали только батареи старой конструкции на каком то сухом порошке.

Suneco:
Здравствуйте Всем! Купил себе вакуумный радиатор на 8 секций и провел эксперимент. Для начала 8 секционный алюминиевый радиатор залил водой, вкрутил в него электрический тэн 1,6 кВт с термо-реле который выставил на 80 градусов и подключил через прибор замеряющий время работы и затраченную энергию. Установил в душевой кабинке с термометром и включил электротэн на час, затем повторил все с вакуумным радиатором.

Итог:

Алюм. рад.Вак. рад
затраченная электроэнергия782 вт356 вт
начальная температура в кабине24°С25°С
конечная температура в кабине40°С32°С

Разница температур: 16° при 782 вт и 7° при 356 вт
Вывод: физику не обманешь. Поставь на вакуумный радиатор теплосьемники, как на алюм. рад. получим равные рузультаты.

Как видим, экономии, как таковой, нет вообще. Мало того, покупая вакуумный радиатор по завышенным ценам, несем неоправданные расходы.

Оцените статью
Добавить комментарий