Принцип работы вакуумных радиаторов отопления и их истинные преимущества

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.

Важно! Стоимость вакуумных радиаторов довольно высока, а статистических данных или грамотных научных выкладок, подтверждающих эффективность приборов, пока недостаточно. 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

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

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

Важно! Ни один обогревательный прибор не производит тепло, он только его транслирует. То есть, нагрева будет ровно столько, сколько способна обеспечить магистральная система, автономный котел или электрические ТЭНы

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.

Разновидности радиаторов

Для отопительных систем загородных домов могут использоваться чугунные, алюминиевые или биметаллические батареи. Последняя разновидность является самой популярной. Чугунные радиаторы довольно-таки надежны и производительны. Однако смотрятся они не особенно эстетично. К тому же имеют слишком большой вес, а следовательно, неудобны в монтаже. Алюминиевые батареи выглядят современно и просты в установке. Но у них есть один очень серьезный недостаток. При длительном контакте с растворенным в теплоносителе воздухе они начинают подвергаться коррозии, в результате чего довольно-таки быстро выходят из строя. Биметаллические радиаторы лишены всех этих недостатков. Их алюминиевый корпус изнутри защищен сталью. А поэтому его контакта с теплоносителем не происходит. Следовательно, такие радиаторы могут считаться гораздо более надежными, чем алюминиевые. Весят биметаллические батареи немного, а смотрятся очень современно и эстетично.

Свойства автономных отопительных систем

Автономные отопительные системы применяются, как правило, в частных или малоквартирных домах, где, для циркуляции теплоносителя в системе, нет необходимости в большом давлении.

Подбирая радиаторы отопления для дома, необходимо разобраться в отличительных особенностях домашних отопительных систем

Первое, на что нужно обратить внимание, это давление. Здесь оно достаточно низкое и практически никогда не превышает 2-3 атмосфер – об этом можно судить по максимальным цифрам на термоманометрах отопительных котлов

Поэтому батареи не будут испытывать диких перегрузок

Поэтому батареи не будут испытывать диких перегрузок.

Что касается централизованных отопительных систем, то они характеризуются более высоким давлением, достигающим десятка-полутора атмосфер, в зависимости от высоты обогреваемого здания. Такое давление необходимо для беспрепятственного прохождения теплоносителя по многочисленным переходам, уголкам и радиаторам. В противном случае отопительная система окажется нерабочей. Поэтому в многоквартирных домах используются наиболее выносливые батареи отопления.

В нашем же случае мы можем использовать батареи отопления любого типа, так как давление у нас минимальное – его способна выдержать любая батарея, начиная от чугунной и заканчивая биметаллической.

Гидроудар — это довольно опасная вещь, и если ваши радиаторы не вынесут его и лопнут, то вы рискуете испортить не только свое имущество, но и имущество соседей снизу.

Гидроудар – это скачкообразное изменение давления в отопительной системе. Явление неприятное, так как оно нередко приводит к разрыву батарей отопления и к многочисленным поломкам. Наличие гидроударов характерно для централизованных отопительных систем, создаваемых для обогрева многоэтажных домов. Если сотрудники котельной слишком резко перекроют подачу теплоносителя или наоборот, обеспечат его резкую подачу, в системе скачкообразно изменится давление – произойдет гидроудар.

Для того чтобы предотвратить затопление квартир и имущества жильцов горячим теплоносителем, в многоквартирных домах устанавливаются самые выносливые отопительные батареи. Например, в зданиях высотой 9-16 этажей чаще всего устанавливаются стальные радиаторы. В последнее время им на замену пришли биметаллические радиаторы (рекомендуем биметаллические батареи Rifar), способные выдержать скачкообразное увеличение давление до 50 атмосфер (пиковое испытательное значение).

В автономных отопительных системах создать гидроудар можно, но проблематично. Да и сила его будет невелика, так как изначальное давление теплоносителя в трубах слишком низкое. Поэтому мы можем использовать любые доступные отопительные батареи отопления для дома.

Огромную роль играет и качество теплоносителя. Проанализировав состав воды в централизованных системах отопления, мы обнаружим:

• Агрессивные химические вещества, используемые для удаления ржавчины и коррозии в трубах и радиаторах;
• Мелкие механические примеси, царапающие стенки батарей и проложенных в домах труб;
• Повышенный уровень кислотности – именно он буквально «съедает» алюминиевые радиаторы и портит прочие батареи отопления.

В домашних отопительных системах качество теплоносителя несоизмеримо выше, поэтому мы можем использовать как алюминиевые, так и стальные радиаторы. О чем нужно позаботиться, так это об удалении воздуха, который в смеси с водой начинает портить даже самые выносливые сорта стали.

Рекомендации по эксплуатации

Рассматриваемое оборудование проявило себя как экономичный и весьма эффективный способ обогрева дач, используемых сезонно, и обширных частных домов, предназначенных для круглогодичного проживания. Отопительная система активируется в течение нескольких минут, она не нуждается в предварительном стравливании воздуха.

Специалисты советуют еще на этапе монтажа позаботиться о создании определенных условий, способствующих рационализации применения вакуумного оборудования:

• здание, квартиру нужно максимально утеплить, чтобы снизить уровень теплопотерь. Разумным решением станет установка на окна современных видов стеклопакетов, герметизация щелей, снабжение крыши и пола качественной теплоизоляцией. В этом случае приборы будут функционировать с большей отдачей,
• количество секций, соответственно, и их общая производительность должны подходить под параметры обслуживаемых секций. Еще на этапе выбора приборов нужно учитывать высоту потолков, метраж комнат,
• теплоотдача оборудования всегда определяется температурой рабочей среды, оптимальны условия, когда вода нагревается хотя бы до 60°С.

На профильном рынке наблюдается планомерное увеличение спроса на батареи, использующие литиево-бромидную смесь, благодаря чему производители существенно расширили возможности их применения. Помимо обогрева дач и частных домов, вакуумные системы востребованы на производственных и складских объектах, при обустройстве гаражей и общественных зданий, теплиц и ферм.

Классы отопительных радиаторов

Классификацию отопительных радиаторов можно обозначить следующим перечнем:

• секционные;
• трубчатые;
• панельные;
• пластинчатые.

Секционные

Конструкция этого класса батарей представляет собой сочленение полых проточных сосудов (секций) от двух штук и более в одном радиаторе. Количество секций варьируется в зависимости от теплотехнического расчёта помещения. Они бывают, как алюминиевыми, так и чугунными моделями.

Плюсы

Преимуществом таких отопительных приборов заключается в том, что всегда можно увеличить или уменьшить их теплоотдачу (смотрите таблицу), добавляя или снимая секции. Для сборки секций батареи понадобятся фитинги с внешней резьбой (ниппели), кольцевые прокладки, соединительные патрубки и специальный ключ. Секционные приборы отопления могут быстро, как разбираться на отдельные секции, так и собираться в надёжное изделие.

Минусы

Конструкция, состоящая из нескольких элементов, имеет множество стыковочных узлов. Неплотно выполненные соединения могут обернуться возникновением протечек батареи.

Трубчатые

Трубчатые радиаторы начали ставить ещё в 30-х годах прошлого века. Они всегда считались приборами штучного изготовления. То есть их поставляют заказчику по индивидуальному заказу. Этот класс батарей пользуется наибольшим успехом у дизайнеров. Стальные радиаторы могут быть, как с горизонтальным, так и с вертикальным расположением трубок.

Плюсы

Как и все изделия индивидуального изготовления, стальные трубчатые приборы пользуются спросом у владельцев дорогостоящих загородных особняков.

Применение любых смелых дизайнерских решений дают возможность ставить трубчатые батареи не только, как приборы обогрева, но и делать их одними из ярких акцентов в интерьере любых помещений. Теплотехнические характеристики стальных изделий отличаются высокими показателями.

Минусы

К недостаткам трубчатых обогревателей автономной системы отопления можно отнести малодоступность для большинства потребителей по причине высокой цены изделий, «капризность» по отношению к качеству теплоносителя (нужно ставить фильтры грубой и тонкой очистки).

Также следует отметить, что этот класс батарей относится к неразборным приборам, и частичная замена отдельных сегментов невозможна.

Панельные

Экранные обогреватели тоже являются неразборными приборами. Вид цельных панелей, окрашенных в основном в нейтральные тона, пользуется довольно высоким спросом у рядовых потребителей.

Стальные радиаторы прямоугольной формы представляют собой 2 сваренные друг с другом параллельные стальные плоскости, внутри которых расположены трубки п-образного профиля. По периметру торцы батареи ставят стальные планки. Панели могут быть, как с боковым, так с нижним подводом теплоносителя.

Плюсы

Панельные стальные радиаторы имеют высокие характеристики теплоотдачи, они компактны и своим внешним видом гармонируют с любым интерьером помещения. Особой популярностью пользуются панельные приборы в частных домах с большими оконными проёмами.

Экранные обогреватели большой длины ставят в нишах или просто под окнами, чтобы они отсекали холодный приток внешней атмосферы от проникновения внутрь помещений.

Минусы

Панели, подвергшиеся гидроудару или механическим повреждениям с разрывом стальной поверхности, ремонту не подлежат. Батареи нельзя разбирать и корректировать их размеры. Приборы по своему внешнему виду выглядят довольно однообразно.

Пластинчатые

Их можно, в некоторых случаях, отнести к биметаллическим видам батарей и конверторным приборам. Идея конструкции состоит в том, что стальная трубу с теплоносителем ставят сквозь набор тонких стальных, алюминиевых или медных пластинок.

Плюсы

Чем больше лепестков, тем больше площадь теплоотдачи. Поэтому небольшой с виду прибор в частном доме будет так же эффективно обогревать комнату, как и его панельные, секционные или трубчатые аналоги гораздо больших размеров. Срок безаварийной службы составляет 20 лет и более.

Минусы

Основным недостатком пластинчатых обогревателей является то, что пластины своей площадью увеличивают не только теплоотдачу прибора, но и притягивают большое количество пыли.

Скопления легко взвешенных частиц в частном доме могут стать причиной возникновения аллергических реакций у присутствующих людей в помещении. Поэтому батареи такого типа нужно регулярно чистить пылесосом.

Критический анализ положительных качеств

Совсем непонятно, каким образом вакуум в радиаторе может повлиять на давление в системе. Вода в системе не контактирует напрямую с теплоносителем радиатора. Универсальность нагревательных приборов вакуумного отопления не вызывает сомнения. Но достоинством это назвать трудно — другой радиатор любого типа также обладает подобным преимуществом.

Самое важное — экономия затрат на обогрев. Согласно закону сохранения энергии, известного всем еще со школьного курса физики, любое нагретое тело отдаст ровно столько тепла, сколько и получило

Если для обогрева помещения необходимо 300 Вт тепловой энергии, то никакие хитроумные приспособления не помогут получить 300 Вт тепла, потратив при этом топлива или электроэнергии в эквиваленте менее 300 Вт

Если для обогрева помещения необходимо 300 Вт тепловой энергии, то никакие хитроумные приспособления не помогут получить 300 Вт тепла, потратив при этом топлива или электроэнергии в эквиваленте менее 300 Вт.

Каким бы способом ни передавалось тепло, его количество не увеличится в самом отопительном приборе. Радиатор лишь передает полученную им тепловую энергию, но не генерирует ее. Говорить об экономии финансов при установке вакуумных батарей отопления могут только те люди, которые плохо усвоили школьный курс физики.

Радиаторы отопления Казань.

В обычной системе при соблюдении правил монтажа и правильном проектировании воздушных пробок не возникает. Чтобы предотвратить их образование, устанавливают современный аналог крана Маевского — автоматический клапан для выпуска воздуха.

В холодную пору года отопительная система запускается один раз и работает до потепления на улице. Поэтому не так уж и существенно, за сколько времени прогреется квартира или дом, даже если комфортная температура в помещении будет достигнута не через час, а через два.

Малое гидравлическое сопротивление существенно только в автономных системах с принудительной циркуляцией. Если движение воды по трубам происходит естественным образом, то и величина гидравлического сопротивления не имеет большого значения. Это касается и централизованного отопления. Поэтому выгода от вакуумных батарей отопления возможна только при одном из нескольких типов системы.

Как установить

Монтировать вакуумный радиатор несложно, но чтобы обошлось без переделок, нужно усвоить несколько правил. Необходимо соблюсти рекомендации, касающиеся размещения агрегата относительно стены, пола, подоконника.

При этом дистанция между радиатором и стеной — минимум 50 мм, между прибором и полом — от 20 до 50 мм, оптимальное расстояние до тыльной стороны подоконника — 50-100 мм.

На фото показаны варианты подключения радиаторов. Следует знать, что включение в схему отопления других нагревательных приборов наряду с вакуумными снижает ее эффективность

Сам монтаж мало чем отличается от врезки в систему радиаторов других видов. Разница только в том, что вход и выход находятся внизу.

Установка вакуумного агрегата предусматривает  цепочку, следующих друг за другом действий:

1. Сливают теплоноситель, демонтируют старый отопительный прибор.
2. Выполняют разметку мест установки.
3. Крепят кронштейны. Испытывают их на устойчивость, прочность.
4. Монтируют шаровые краны. Через них прибор подсоединяют к магистрали. Стыки обязательно герметизируют с применением пакли или герметика.
5. Проверяют систему на герметичность.

Чтобы улучшить теплообмен, на стену за радиатором можно поместить лист фольги. При наличии ранее выполненной теплоизоляции, придется увеличить длину кронштейнов на величину, равную толщине теплоизоляционного слоя. Если дом утеплить, эффективность системы отопления возрастет.

Варианты внедрения в отопительную систему

Монтаж оборудования соотносится с используемым в доме типом коммуникаций:

• для соединения радиатора с автономной системой подойдет стандартная методика – батарею устанавливают с помощью муфт ко входам и выходам горячего теплоносителя;
• если топливом служит электроэнергия, для нагрева литиево-бромидной среды можно обустроить стационарный или переносной нагреватель (первый вариант более надежен);
• если планируется подключение радиатора к гелио-источнику или центральному отоплению, можно воспользоваться первым способом.

Одинаково функциональны и нижняя, и вертикальная разводки.

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

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.