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.

Вакуумные радиаторы: устройство и принцип действия, тонкости выбора

В погоне за повышением эффективности отопительных приборов производители помимо традиционных чугуна и стали начали использовать при производстве радиаторов медь и алюминий. Позже пришла идея создания вакуумной батареи – за счет хитрой конструкции такой отопитель должен мгновенно прогреваться, а мощность его может превышать лучшие биметаллические аналоги. При этом он может быть как мобильным (электрические вакуумные радиаторы достаточно включить в розетку), так и проточным (подключается к системе отопления).

Вакуумный радиатор в интерьере

Устройство и принцип действия

Ключевое отличие проточного вакуумного радиатора от обычной батареи отопления заключается в том, что теплоноситель в нем движется только через нижнюю часть (труба проходит через низ отопителя). В классическом чугунном радиаторе горячая вода обычно подается сверху и проходит через все секции, нагревая металл.

В вакуумных устройствах для прогрева поверхности используется несколько иной принцип:

• труба отопления с горячей водой разогревает до кипения жидкость, закачанную в радиатор на заводе;
• затем эта жидкость испаряется и поднимается в верхнюю часть секций;
• происходит ее остывание и конденсация на внутренней поверхности стенок. Жидкость под действием силы тяжести перемещается в нижнюю часть и цикл повторяется.

Принцип работы отопительного прибора

Использование обычной воды привело бы к повышенному расходу энергии на ее испарение, поэтому в таких батареях используется специальная легкокипящая жидкость. Как правило, применяется литиево-бромидная жидкость, для того, чтобы уменьшить затраты энергии на ее испарение из батареи откачивается воздух. За счет этого температура кипения снижается до 35 ᵒС.

Обратите внимание!
Литиево-бромидную жидкость нельзя назвать полезной для здоровья, поэтому при протечке радиатора следует немедленно прекратить его эксплуатацию.

Описанный принцип работы вакуумных радиаторов отопления используется во всех без исключения отопительных приборах такого типа. Изменяться может лишь состав жидкости, рабочие температуры (зависят от состава жидкости), а также внешний вид устройства.

Преимущества и недостатки

Теоретически описанная конструкция лишена серьезных недостатков.

К достоинствам производители обычно относят:

• высокую скорость прогрева (обычно исчисляется секундами);
• гарантированное отсутствие воздушных пробок – им просто негде образовываться, ведь теплоноситель проходит через 1 трубу;

На фото видно, что труба проходит только через нижнюю часть отопителя

• объем теплоносителя в системе отопления не должен быть слишком большим. Вполне хватает литров 10-15, так как котел не работает постоянно, то он будет тратить меньше энергии на подогрев воды;
• также производители утверждают, что вакуумные радиаторы обладают повышенной теплоотдачей по сравнению с обычными батареями отопления (об этом речь будет идти далее);
• равномерный прогрев;

Прогреваются такие батареи просто идеально

• пониженное гидравлическое сопротивление.

Из недостатков отметить можно:

• высокую стоимость, цена в разы превосходит стоимость обычных радиаторов отопления;
• эффективность устройств такого типа сильно зависит от температурного режима. Например, при повышении температуры теплоносителя свыше рекомендованного значения легкокипящая жидкость полностью переходит в газообразное состояние, из-за чего теплоотдача радиатора падает в десятки раз. Горячая вода просто проходит через трубу и тепло через нее не передается на стенки батареи.

Зависимость теплоотдачи от режима работы

Обратите внимание!
Для централизованной системы отопления вакуумные батареи нужно подбирать с учетом того, какая именно температура на подаче.

Подробнее о вакуумных отопителях

Несмотря на то, что производители заявляют солидный набор преимуществ по сравнению с обычными батареями, вакуумные аналоги пока что не настолько широко распространены. Среди основных причин этого можно выделить не только высокую стоимость, но и отсутствие значимой статистики по их применению.

Соответствуют ли обещания производителей действительности

Производитель любой продукции стремится подчеркнуть преимущества своего товара и скромно умолчать о его слабых сторонах. В случае с вакуумными радиаторами история та же, весь вопрос заключается в том, насколько реальность далека от теории и рекламных буклетов.

Можно выделить такие особенности вакуумных батарей, о которых умалчивают продавцы:

• батарея – лишь промежуточное звено, роль которого состоит в том, чтобы просто передать энергию от котла в дом. Соответственно, теплоотдача не может повышаться только лишь из-за того, что из нее откачали воздух и заполнили легкокипящей жидкостью, батарея – не генератор энергии, и сама по себе ничего не производит;
• вакуумные радиаторы действительно прогреваются намного быстрее, чем толстые чугунные батареи. Вот только это не имеет особого смысла, все равно на то, чтобы прогреть стандартную комнату уйдет больше часа времени. Так что выигрыш в пару минут абсолютно незначителен;

Скорость прогрева разных типов батарей отличается, но разница во времени не сказывается на обогреве дома

• соответствует истине и полное отсутствие воздушных пробок. Но в обычных батареях это давно перестало быть проблемой. Достаточно просто установить кран Маевского в верхней части отопительного прибора и лишний воздух можно будет спустить самостоятельно;

Кран Маевского позволит избавиться от воздушных пробок

Обратите внимание!
Для этого нужно еще и обеспечить правильный уклон радиатора при установке.
Он немного наклоняется так, чтобы весь воздух собирался в верхней его части, у крана.

• коррозия и засорение вакуумного отопителя также невозможно – причина кроется в том, что теплоноситель не циркулирует через сами секции батареи;
• могут быть проблемы в системах автономного отопления с естественной циркуляцией. Дело в том, что в них теплоноситель перемещается за счет разницы в высоте котла и самой батареи. По сравнению с обычной отопительной системой перепад высоты будет меньше на высоту батареи, соответственно уменьшается и напор в трубе;

В системах с естественной циркуляцией могут быть проблемы

• что касается гидравлического сопротивления, то оно действительно невелико, но для хозяина дома этот параметр абсолютно не важен. Значимый эффект этот показатель дает только для компаний, занимающихся обслуживанием систем отопления;
• вакуумные радиаторы в автономной системе отопления требуют небольшого количества воды в системе, но котлу придется чаще включаться для того, чтобы поддерживать постоянную температуру. Так что этот параметр также нельзя назвать неоспоримым преимуществом вакуумных устройств над обычными.
  К тому же, современные радиаторы также обходятся сравнительно небольшим объемом воды;
• в описании обычно говорится, что радиатор работает даже при небольшой температуре теплоносителя, это действительно так, но и теплоотдача при этом невысока. Поэтому, чтобы достичь комфортной температуры в доме с низкотемпературной системой отопления придется наращивать площадь теплоотдачи (то есть просто покупать большее число дорогих отопителей);

Если снизить температуру воды в системе, то придется увеличить число радиаторов

• напомнить стоит и о том, что жидкость в батарее далеко не безвредная. И если протечка обычной батареи грозит разве что небольшой порчей имущества, то утечка литиево-бромидной жидкости и ее испарения скажутся на здоровье жильцов.

Тонкости выбора

Учитывая все описанные особенности работы вакуумных радиаторов рекомендовать их к покупке сложно. И дело тут именно в высокой цене, эффективность ненамного выше, чем у тех же биметаллических отопителей, а проблем можно получить массу.

Тем не менее, если с финансами проблем нет, то можно и приобрести такую батарею, нужно только не ошибиться при выборе.

Инструкция по выбору имеет следующий вид:

• сперва нужно ознакомиться с температурным режимом работы устройства. если оно рассчитано на температуру теплоносителя 110-120 ᵒС, а устанавливать его планируется в обычной городской квартире, то о заявленной производительности можно забыть;

Характеристики ряда вакуумных отопителей

• затем обращаем внимание на внешний вид, в частности качество покраски. Краска не должна стираться ногтем, быть равномерно нанесенной на поверхность металла, не иметь никаких потеков и наплывов. Низкое качество краски говорит о том, что этот радиатор, скорее всего, некачественный;

При выборе стоит оценить качество покраски и сварки

• жидкости внутри не должно быть слишком много. Достаточно просто наклонить батарею и прислушаться – легкий шелест означает, что все в порядке, бульканье говорит о том, что жидкости много;
• сварные швы должны быть четкими, ровными, без наплывов.

Самодельный вакуумный отопитель

Вполне реально смастерить вакуумный радиатор отопления своими руками. Все, что для этого понадобится – старая обычная батарея и легкоиспаряющаяся жидкость. Воду использовать нежелательно, так как эффективность работы отопителя снизится.

Сборка выполняется в такой последовательности:

• через нижний канал будет проходить труба с теплоносителем, поэтом в нижней части заглушки удаляются, вставляется труба, герметизируются стыки;

Из обычной батареи можно попробовать сделать вакуумную

• в верхней части радиатора понадобится отверстие для заполнения его легкокипящей жидкость. Из доступных аналогов литиево-бромидной смеси выделить можно спирт, он достаточно легко испаряется и безвреден для человека;

Обратите внимание!
До упора заполнять батарею не нужно, достаточно чтобы жидкость покрывала трубу с теплоносителем.

• после этого самая сложная часть – откачка воздуха. Без компрессора сделать это не получится;
• также самостоятельно придется заняться калибровкой прибора с тем, чтобы выявить оптимальные режимы работы. Можно увеличивать температуру теплоносителя градусов на 5-10ᵒС и для каждого нового значения измерять температуру поверхности батареи.

Вместо проточной трубы можно вставить и ТЭН с терморегулятором. В таком случае получим универсальное устройство, которое можно использовать как дополнение к обычному отоплению.

ТЭН с терморегулятором

Подведение итогов

Вакуумные радиаторы отопления – интересная идея, требующая серьезного исследования. Пока что об эффективности таких отопителей можно судить только по отзывам редких владельцев, да по рекламе производителей. В будущем, при условии снижения стоимости их можно рассматривать как аналог обычных радиаторов отопления.

На видео в этой статье показан принцип работы подобных отопительных приборов.