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.

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.

Принцип работы вакуумных радиаторов отопления и их истинные преимущества

Сейчас на рынке появились радиаторы совершенного нового типа. Производители и продавцы уверяют, что они способны творить просто чудеса. Это вакуумные радиаторы отопления, принцип работы которых мы подробно и разберем в данном материале, а также рассмотрим действительно ли они такие эффективные как заверяют производители.

Устройство вакуумного радиатора

В общем-то, ничего сложного в его конструкции нет. Радиатор состоит из металлических секций. Вместо воды в секциях находится литиево-бромидный раствор, закипающий уже при плюс 35 градусах по Цельсию. Воздух из секций полностью откачан с целью снижения внутреннего давления. По нижнему коллектору радиатора протекает горячая вода, поступающая из системы отопления. Она не должна соприкасаться с теплоносителем, и контакт происходит только через металлическую поверхность трубы. Изготовлена эта труба (как и весь радиатор) из полутора миллиметровой углеродистой стали.

Устройство вакуумного радиатора.

Принцип действия вакуумного отопительного прибора

Горячая вода, поступающая из отопительной системы в нижнюю часть радиатора (подключенного к системе отопления с помощью стандартных муфт), передает тепло литиево-бромидной жидкости. Она быстро начинает испаряться, нагревая все секции радиатора. Конденсат стекает вниз, затем вновь переходя в пар поднимается вверх. Таким образом, наружная стенка трубы, граничащая с теплоносителем, постоянно охлаждается. И разность температур между ее внутренней и наружной поверхностью способствует увеличению теплового потока.

Секции радиатора, за пару минут прогреваемые горячим паром, отдают тепло окружающему воздуху. Причем, как утверждают производители, это происходит моментально. Заявленная ими теплоотдача одной секции данного прибора – 300 ватт и при этом используется совсем небольшое количество воды. Это серьезные цифры – далее попробуем выяснить, так ли это. И заодно проверим, насколько прекрасны новые отопительные приборы.

Видео. Принцип работы вакуумных радиаторов

Верить ли рекламе, 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. В радиаторах вакуумного типа не может появиться воздушных пробок. Об этом с восторгом вещает реклама. 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 рекламе, такой убедительной на первый взгляд.