Что такое вакуумная система отопления: обзор основных элементов и их особенностей

Правила выбора изделия

С ростом популярности этого высокотехнологичного оборудования на рынке встречается все больше контрафакта низкого качества.

При покупке следует проверить, приложили ли к прибору соответствующие сертификаты и другую техническую документацию. Следует запомнить, что основное правило эффективной работы агрегата — полная герметичность.

Важен для радиатора и такой параметр, как количество теплоносителя в вертикальных секциях — литиево-бромидной смеси. Большой объем может грозить перетеканием жидкости.

Чтобы оценить соответствие объема нужно ориентироваться на звук, возникающий при покачивании агрегата. Он должен напоминать негромкий шелест. Если же четко различим звук перетекающей жидкости, радиатор, с большой долей вероятности, может оказаться кустарной подделкой.

На большинство своих моделей европейские производители дают гарантию до 5 лет. Цены на них прямо пропорциональны числу секций и они выше, чем на водяные аналоги

На изделиях, изготовленных по заводской технологии, сварочные швы не имеют никаких изъянов в отличие от агрегатов неизвестного происхождения.

Производители с хорошей репутацией покрывают корпуса изделий качественной порошковой краской. Поэтому целостность окрасочного слоя трудно нарушить даже при соприкосновении с растворителем. Нельзя упускать и такой момент, как герметичность заправочного клапана.

Преимущества и недостатки решения

Плюсы внедрения вакуумных моделей в отопительную систему жилища:

• экономия теплоносителя может достигать 80%, притом потребление энергоресурсов снижается на 30%,
• возможность применения в тандеме с разнообразными видами топлива – с дизельным и твердым, газом, электричеством, солнечными батареями,
• отсутствие такого явления, как воздушные пробки,
• нет нужды в установке мощного циркуляционного насоса,
• равномерное и быстрое нагревание батареи.

Специалисты также отмечают удобство монтажных работ и малый собственный вес изделий. Высокая степень теплоотдачи позволяет в сжатые сроки прогреть помещение. Так как внутренние поверхности не подвержены коррозии, исключается засорение коммуникаций. Срок службы батарей превышает 30 лет

Важно обратить внимание на гарантированную безопасность эксплуатации: в случае поломки радиатора не нужно бояться затопления, ведь внутреннее давление и объем теплоносителя достаточно невелики

Существенным недостатком прибора является высокая стоимость: средняя цена 8-секционного радиатора – от 7,5 тыс. рублей. Этого прибора будет достаточно для обслуживания комнаты площадью до 20 кв. м. Еще один минус: в условиях разгерметизации батареи велик риск вытекания кипящей химической смеси.

Правило выбора

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

Подобные системы отопления отличаются высоким КПД и отсутствием воздушных пробок.

Рекомендуется использовать радиаторы в сочетании с солнечным коллектором.

Перед покупкой изделие проверяется на соответствие техническим требованиям и прочности.

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

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

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

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

Такой вид отопления немного дороже альтернативы

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

Положительные и отрицательные качества приборов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Принципы монтажа

Установка расширительного бака открытого типа осуществляется в самой высокой точке контура. Для этого к емкости подсоединяют несколько патрубков:

• для того чтобы жидкость попадала в резервуар при расширении и уходила оттуда после остывания;
• для аварийного выбрасывания жидкости. Может быть соединен с канализацией;
• для подпитки системы. Соединяется с водопроводом и подпитывает систему в случае, если уровень воды ниже определенной метки. Процесс автоматизирован.

Но так как отопительная система со статической циркуляцией теплоносителя является достаточно простой, излишества в конструкции бачка неуместны. Поэтому на практике контроль уровня жидкости и подпитка системы осуществляется человеком. Соответственно, к баку подходит только один расширительный патрубок.

Установка мембранного расширительного бака для отопления может осуществляться в любом месте контура, за исключением непосредственной близости к электрическому насосу. Это связано с тем, что за насосом давление выше, чем на обратке. И если выполнить подключение мембранного расширительного бака к системе отопления после нагнетателя, то возможны перепады давления.

В итоге можно выделить главные моменты:

• в котлах есть встроенные резервуары, которые надо учитывать при расчете объёма бачка;
• дополнительное оборудование можно выбирать любой формы, на свой вкус;
• бачок меньше необходимого объёма – недопустимо, а вот большего вполне сгодиться;
• монтаж нужно выполнять по определенным правилам, выполнение которых обязательно.

От автора.

Не пренебрегайте советам, описанным в этой статье. Дело нешуточное, если неправильно рассчитать объём бака все может закончиться большими расходами. Также нужно правильно настроить бачок, закачав в него необходимое количество воздуха. Если этого не сделать, или сделать неправильно, будут постоянные проблемы с отоплением. Не забывайте про установку манометров, которые позволяют контролировать работу системы как в целом, так и на отдельных ее участках.

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.

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.

Принцип работы вакуумной батареи

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

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

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

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

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

Чем отличаются вауумные радиаторы

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

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

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

Подводя итог, можно выделить конкретные преимущества вакуумных радиаторов:

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

Сколько стоят вакуумные радиаторы

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

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

Обслуживание расширительного бака

Нельзя преуменьшать роль такого устройства, как расширительный бачок системы отопления инструкция этого прибора предоставляет перечень правил его обслуживания. К ним относят:

• Один раз в полгода необходимо проверять бак на внешние повреждения – коррозию, вмятины, подтеки. Если вдруг такие повреждения найдены, то обязательно нужно устранить их причину.
• Один раз в полгода нужно проверять начальное давление газового пространства на соответствие расчетному показателю.
• Один раз в полгода проверяется целостность мембраны. В случае обнаружения ее нарушения нужно заменить ее (если такая возможность предусмотрена).
• Если бак не будет использоваться долгое время, то нужно держать его в сухом месте, слив из него воду.

Далее о том, как проверить расширительный бак отопления – его начальное давление газового пространства. Для этого следует отключить бак от отопительной системы, дренировать с него воду, к ниппелю газовой полости подключить манометр. Если давление ниже, чем то, которое было установлено тогда же, когда происходила настройка расширительного бака для отопления – через этот же ниппель бак нужно накачать компрессором.

Показания манометров при правильной работе расширительного бака

Проверка целостности мембраны – это тоже важный момент. Если вдруг во время проверки давления газового пространства после того, как вы дренировали воду, через дренажный кран идет воздух, а давление в газовой полости уменьшилось до атмосферного – то мембрана пробита.

Чтобы заменить мембрану, нужно пройти несколько этапов. Первым делом, бак отсоединяется от отопительной системы, затем его нужно дренировать. Далее давление газовой полости сбрасывается через ниппель. Фланец мембраны демонтируется. Находится он в области патрубка для соединения с трубами. Мембрана, входящая в устройство расширительного бака для отопления, извлекается из отверстия внизу корпуса.

Затем нужно проверить внутреннюю часть корпуса, чтобы там не было загрязнений и коррозии, если они есть – нужно их удалить и промыть водой, после чего высушить. Чтобы убрать коррозию, нельзя использовать средства, включающие масла! Держатель мембраны вставляется в отверстие вверху мембраны. Болт вворачивается в держатель мембраны, она ставится в корпус, а держатель отводится в отверстие в дно корпуса. Затем держатель фиксируется гайкой. После этого на корпус ставится фланец мембраны.

Любая современная система отопления не «представляет» своего существования без надежного компенсатора теплового расширения теплоносителя в ней — расширительного бака.

Практический расчет расширительного бака для отопления довольно прост — необходимо «вооружиться» несколькими формулами и определиться с исходными рабочими параметрами системы.

Сейчас эффективно используются расширительные баки закрытого типа. Открытые варианты этих функциональных устройств использовались преимущественно в системах с естественно циркулирующим теплоносителем. Они имеют значительные габариты и низкую эффективность. Поэтому постепенно применение такого типа баков сходит на «нет».

Баки закрытого типа конструкционно представляют собой герметичную емкость цилиндрической или «таблетированной» формы.

Мембранный расширительный бак «таблетка»

Мембранный расширительный бак

Внутри бак разделен мембранной перегородкой на воздушную и жидкостную камеры — это бак диафрагменного типа. Также возможно конструкционно использование внутри бака «балонной» эластичной камеры из термостойкой резины.

Схематическое устройство расширительного бака

Принцип действия основан на расширении объема теплоносителя в жидкостном отсеке, который приводит к деформации эластичной перегородки (баллона). Уменьшение объема воздушной камеры приводит к повышению давления воздуха (газа) в ней. Превышение допустимого давления приводит к срабатыванию предохранительного клапана. Такова упрощенная схема действия этого бака.

Но нормальное и безопасное функционирование системы возможно только при правильном расчете расширительного бака для отопления. Игнорирование или неграмотный расчет объема расширительного бака приведет или к недостаточному давлению в системе, или к превышению давления в ней и аварийному сбросу избытка теплоносителя.

Устройство и особенности вакуумных радиаторов

Внешне эти приборы выглядят так же, как и другие секционные батареи. Отличается внутренняя конструкция. Они состоят из двух горизонтально размещенных труб, которые соединены вертикальными. Верхняя закрыта с торцов, к ней ничего не присоединяется. Промежуток заполняется литиево-бромидной жидкостью под очень низким давлением. Теплоноситель проходит по нижней трубке и разогревает вторичный теплоноситель, который, благодаря низкому давлению, закипает при 35оС.

Как только нижняя труба нагревается до 35оС, литиево-бромидная жидкость закипает и поднимается вверх и конденсируется на внутренних стенках и передает им тепло, которое распространяется по всей поверхности прибора. Конденсат стекает вниз, опять закипает и поднимается. Все это происходит при постоянной температуре. Если прибор отключить, он будет остывать медленно, так как частицы в вакууме будут снижать скорость движения постепенно.

Для одного радиатора с десятью секциями достаточно 500 мл теплоносителя (для сравнения — в одной секции чугунной батареи4 л воды, в секции алюминиевого радиатора— 0,35 л). Причем в обычной системе температура воды 80оС, она перемещается по всем секциям подряд, а это занимает много времени. В вакуумной батарее достаточно температуры 50−60оС, а вода проходит только по одной трубе.

Вакуумные радиаторы выбирают владельцы больших загородных домов, для отопления которых нужно греть большой объем воды. После установки этих батарей расходы на отопление существенно снижаются, так как уменьшается объем теплоносителя и нет необходимости греть его до 80оС. В эти системы обычно встраиваются датчики температуры и реле, поэтому подогрев прекращается при достижении в помещениях установленного уровня температуры.

С вакуумными радиаторами возможна работа практически всех котлов — на твердом и жидком топливе, а так же на электроэнергии. Эти приборы так же можно использовать вместе с солнечными батареями. Кроме того, в вакуумных радиаторах не создаются воздушные пробки, что исключает возможность возникновения «холодных зон».

Итоги

Вакуумная система отопления является одним из самых эффективных и современных способов обогрева помещений. Она позволяет снизить затраты на энергию и улучшить качество рабочего и жилого пространства.

Основными элементами вакуумной системы отопления являются вакуумный щиток, вакуумный насос, вакуумная камера и трубы. Каждый из этих элементов имеет свою особенность и выполняет важную функцию в системе.

При выборе вакуумной системы отопления необходимо обращать внимание на ее мощность, производительность и эффективность. Не стоит экономить на качестве устройства, так как это может привести к неприятным последствиям в будущем

В целом, вакуумная система отопления позволяет создать комфортные условия в помещении и снизить затраты на отопление. Ее применение рекомендуется как в жилых, так и в коммерческих объектах.