Vakuumski radijatori grijanja: pregled vrsta, pravila odabira + tehnologija montaže

Novi razvoji usmjereni na uštedu troškova grijanja kuće sve više privlače pozornost. Među novitetima su i vakuumski radijatori za grijanje. To su obične baterije izvana, ali potpuno drugačije po principu rada.

Oni su prikladni i za centralizirani sustav grijanja i za autonomni. U ovom materijalu detaljno ćemo opisati principe rada vakuumskih radijatora, njihove vrste, a također ćemo se osvrnuti na nijanse koje treba imati na umu pri odabiru radijatora za grijanje za dom.

Što je vakuumska baterija?

Vakuumski radijator su nazvali zato što je iz unutarnje šupljine ove čelične sekcijske konstrukcije potpuno isisan zrak. To je učinjeno da bi se smanjio tlak.

U hermetično zapečašćene sekcije smještena je tekuća tvar koja ima svojstvo lakog isparavanja pri niskoj temperaturi. Obično je to ili etanol ili litijevo-bromidna tekućina.

U biti, rad vakuumske baterije temelji se na principu rada hermetičkog dvofaznog termosifona. Pritom ona ima dobra svojstva prijenosa topline.

Sustav s takvim uređajima je maloinercijski. Ona brzo izlazi na radni režim i skoro trenutno reagira na promjenu toplinskih gubitaka.

U tablici je prikazana efikasnost grijanja različitih radijatora. S površine vakuumskog grijajeg agregata predaja topline u prostoriju počinje znatno brže.

Vakuumska baterija ima optimalan omjer između toplinskog zračenja i konvekcije u ukupnoj toplinskoj predaji. Prvi pokazatelj iznosi 80%, drugi — 20%.

Vrste vakuumskih radijatora

Linija vakuumskih uređaja uključuje proizvode stvorene za električno grijanje, vakuumske registre, panelne radijatore. U prodaji se mogu naći i ekskluzivni dizajnerski proizvodi.

Posebnu pozornost zaslužuju modeli vakuumskog električnog radijatora, iako su skuplji. To je dobar izlaz za vlasnike rijetko posjećene vikendice.

Dizajnerski vakuumski radijator u obliku stalka za drva. Na njega se mogu ne samo slagati cjepanice, već i sušiti.

Umjesto horizontalno smještenog kanala s toplinskim medijem, ovaj uređaj ima cjevasti grijač patronnog tipa snage veće od 50 W po sekciji.

Ovaj grijač prenosi toplinu punilu — ulju ili vodi, zagrijavajući time litij-bromidnu tekućinu. Pri montaži takvih modela potrebno je uzemljenje.

Uređaj i princip rada

Razliku vakuumskih radijatora od bimetalnih i aluminijskih analoga može se uočiti i pri njihovom vanjskom pregledu. Kod prvih je razmak između sekcija veći. Ovaj uređaj za grijanje sastoji se od kućišta, horizontalnog kanala i vertikalnih sekcija.

Pojednostavljena shema vakuumskog radijatora. Njegovi glavni elementi su kolektor (1) i vertikalne sekcije (2), u kojima se nalazi sekundarni toplinski medij.

Prvi od ovih elemenata uključuje dvije sekcije izrađene od 1,5 mm čelika. Horizontalni kanal je primarni krug, smješten u donjem dijelu i spojen s izvorom topline. Kroz njega prolazi toplinski medij, prenoseći toplinu tekućini koja se nalazi u sekcijama, a koje su smještene okomito na taj kanal.

Vertikalne sekcije ispunjene su sekundarnim toplinskim medijem — transformatorom topline. One su potpuno izolirane od primarnog kruga. Njihov broj izravno proporcionalno utječe na stupanj zagrijavanja prostorije. Brzina zagrijavanja tekućine utječe na tlak unutar šupljina. Što je veća, to je tlak niži.

Sekundarni toplinski medij je tekućina čiju osnovu čine brom i litij. U krugu se nalazi u malom volumenu i ima svojstvo da ključa i brzo isparava pri niskoj temperaturi od oko 35 °C.

Krugovi imaju dobru izolaciju jedan od drugog i od okoline.

Proces koji se odvija u vakuumskim radijatorima izgleda ovako:

1. Antifriz ili voda zagrijava horizontalni kanal.
2. Toplina iz horizontalnog kanala šalje se u vertikalne sekcije.
3. Transformator topline ključa, uslijed čega se parom ispunjava cijeli sekundarni krug.
4. Stjenke sekundarnog kruga zagrijavaju se i otpuštaju toplinu u prostoriju.

Kako bi se osigurao učinkovit prijenos toplinskih zraka od litij-bromidne tekućine do stjenki radijatora, stanje radne tvari treba maksimalno približiti fazi magle. Tada će toplina biti transportirana kapljicama tople tekućine.

Da bi se to postiglo, potrebno je ispuniti osnovni uvjet — ulaz u cijevima mora imati temperatūru najmanje 40 i najviše 60 °C.

Vaskuumski uređaji osiguravaju temperatūru u prostoriji 2- 3 stupnja nižu nego tradicionalne baterije. Zato se troškovi grijanja kuće smanjuju u prosjeku za 17%.

U slučaju autonomnog sustava teško je postići takve pokazatelje. U dijelovima sustava grijanja udaljenim od izvora, toplinski medij će se vrlo brzo hladiti. Rješenje je u primjeni piroliznih kotlova s optimalnim temperaturnim režimom od 45 do 60 °C ili od 50 do 70 °C.

Drugačije se problem rješava montažom jednog čvora miješanja ispred grupe vakuumskih radijatora. U tom slučaju, niskotemperaturna razina osigurat će spajanje zagrijane vode s ohlađenom iz povratnog voda. Radni ciklus u vakuumskom radijatoru ponavlja se nakon što kondenzat padne niz unutarnje stijenke.

Pozitivna i negativna svojstva uređaja

U prilog primjeni radijatora koji ne sadrže plinove u šupljini, obično se navode sljedeći argumenti:

• zajamčeno odsustvo zazračivanja sustava;
• nizak hidraulički otpor;
• potpuno odsustvo ili minimalna korozija;
• stabilan prijenos topline, jer se na unutarnjoj površini kućišta ne taloži prljavština;
• minimalan broj navojnih spojeva, što čini slučajeve curenja malo vjerojatnima;
• širok izbor toplinskog medija: antifriz, voda, para i dr.

Ako usporedimo ove proizvode s uobičajenim vodenim, u stanovima s centralnim grijanjem zrak se neće jednako zagrijati. U drugom slučaju voda koja ulazi u sustav izravno grije cijelo tijelo radijatora. U vakuumskom, voda iz glavnog voda grije samo donji dio.

Primjena vakuumskih radijatora daje uštedu toplinskog medija do 80%. Osim toga, kada se baterija isključi, zagrijane čestice plina usporavaju kretanje, pa se ona dugo hladi.

Ostali dijelovi baterije primaju toplinu od isparene tekućine. Zbog činjenice da toplinski transformator ima nižu temperaturu i toplinsku provodljivost od vode, stijenke vertikalnih sekcija radijatora će se manje zagrijati.

Kako bi se osigurao isti temperaturni režim kao kod vodenih baterija, vakuumski radijator mora imati veću površinu.

Proizvođači tvrde da se sekcije proizvoda trenutno zagrijavaju. Uz mali volumen vode od 0,5 L, jedan fragment ima toplinsku snagu od 300 W. Ovdje treba napomenuti da svaka sekcija klasičnog radijatora od lijevanog željeza sadrži 4 L tekućine.

Ušteda je posebno uočljiva pri korištenju antifriza. Troškovi njegove nabave znatno će se smanjiti. Mali volumen toplinskog medija, nepostojanje potrebe za skupom opremom — glavne su prednosti korištenja vakuumskih radijatora.

Prednost ovih uređaja je i činjenica da se prostorija ravnomjernije zagrijava po vertikali. Prema mjerenjima, na svaki metar visine razlika iznosi oko 0,5 °C. U prostoriji s visinom stropa od 2,5 m između uređaja i poda to će biti približno 1,25 °C.

Učinkovitost vakuumskih radijatora očituje se pri korištenju alternativnih izvora energije, poput toplinske pumpe, solarnih panela.

Dok će liveni radijatori moći zagrijati prostoriju kada nosač topline postigne temperaturu od najmanje 65 °C, za vakuumske uređaje dovoljno je 35 °C

Treba znati da ako iz bilo kojeg razloga dođe do depresurizacije sekcije, vakuumski radijator neće raditi. Razlog je taj što će se tlak unutar i izvan kućišta izjednačiti.

Takav kvar predstavlja prijetnju dobrobiti i zdravlju ljudi koji žive u kući, jer je tekućina unutra otrovna.

Kada je vakuumski radijator isplativ?

Na temelju značajki vakuumskog radijatora može se zaključiti da njegova primjena u sustavu centralnog grijanja neće donijeti posebnu korist.

Korištenje uređaja opravdano je pri odabiru autonomnog sustava grijanja. Ako u njemu kruži ne voda, već tekućina koja se ne smrzava, tada će se troškovi nosača topline znatno smanjiti.

Sustav grijanja s vakuumskim radijatorima vrlo je učinkovit u tandemu sa solarnim kolektorom. Za kuću je to najbolja moderna tehnologija

Ugradnja vakuumskih baterija racionalno je rješenje ako je kupljen kotao male snage. Takav izvor neće moći zagrijati nosač topline do visoke temperature potrebne za rad tradicionalnih uređaja. U slučaju vakuumskog agregata to nije potrebno. Reakcija unutar njega pokrenut će se već na 35 °C.

Seoske kuće koje vlasnici ne koriste za stalno stanovanje zimi se dugo zagrijavaju. Vakuumski radijator će ubrzati proces. Proces zagrijavanja s njegovim sudjelovanjem događa se brzo, a toplina se ravnomjerno raspoređuje.

Pravila odabira proizvoda

S porastom popularnosti ove visokotehnološke opreme na tržištu se susreće sve više nekvalitetnih krivotvorina.

Pri kupnji treba provjeriti jesu li uz uređaj priloženi odgovarajući certifikati i druga tehnička dokumentacija. Treba zapamtiti da je osnovno pravilo učinkovitog rada agregata potpuna hermetičnost.

Za radijator je važan i parametar poput količine nosača topline u vertikalnim sekcijama – mješavine litij-bromida. Veliki volumen može prijetiti prelijevanjem tekućine.

Kako biste procijenili odgovara li volumen, treba se orijentirati na zvuk koji nastaje pri ljuljanju agregata. Trebao bi nalikovati tihom šuškanju. Ako se jasno razlikuje zvuk tekućine koja se prelijeva, radijator će s velikom vjerojatnošću biti amaterska krivotvorina.

Na većinu svojih modela europski proizvođači daju jamstvo do 5 godina. Cijene su im izravno proporcionalne broju sekcija i više su od vodenih analoga.

Na proizvodima izrađenim tvorničkom tehnologijom, zavareni spojevi nemaju nikakvih nedostataka, za razliku od uređaja nepoznatog podrijetla.

Proizvođači s dobrom reputacijom premazuju kućišta proizvoda kvalitetnom praškastom bojom. Stoga je teško narušiti cjelovitost sloja boje čak ni u dodiru s otapalom. Ne smije se zanemariti ni takav detalj kao što je nepropusnost ventila za punjenje.

Suptilnosti montaže vlastitim rukama

Montirati vakuumski radijator nije teško, ali da bi se izbjegle preinake, potrebno je usvojiti nekoliko pravila. Potrebno je pridržavati se preporuka koje se tiču smještaja uređaja u odnosu na zid, pod i prozorsku klupicu.

Pritom je udaljenost između radijatora i zida najmanje 50 mm, između uređaja i poda od 20 do 50 mm, a optimalna udaljenost do stražnje strane prozorske klupice 50-100 mm.

Na fotografiji su prikazane opcije spajanja radijatora. Treba znati da uključivanje drugih uređaja za grijanje u shemu grijanja uz vakuumske smanjuje njezinu učinkovitost.

Sama montaža malo se razlikuje od ugrađivanja radijatora drugih vrsta u sustav. Razlika je samo u tome što su ulaz i izlaz na dnu.

Ugradnja vakuumskog uređaja podrazumijeva sljedeći slijed radnji:

1. Ispusti se rashladna tekućina, demontira se stari uređaj za grijanje.
2. Izvrši se označavanje mjesta ugradnje.
3. Pričvrste se nosaći. Ispitaju se na stabilnost i čvrstoću.
4. Montiraju se kuglasti ventili. Preko njih se uređaj spaja na glavni vod. Spojevi se obvezno brtve upotrebom kučine ili brtvila.
5. Provjeri se nepropusnost sustava.

Da bi se poboljšala izmjena topline, na zid iza radijatora može se postaviti list folije. Ako postoji prethodno izvedena toplinska izolacija, bit će potrebno povećati duljinu nosača za iznos jednak debljini sloja toplinske izolacije. Ako se kuća izolira, učinkovitost sustava grijanja će porasti.

Najbolji proizvođači vakuumskih radijatora

Vakuumski uređaji se još ne razlikuju po širokom asortimanu na tržištu uređaja za grijanje. Među potrošačima posebnim ugledom uživaju proizvodi tvrtke EnergyEco. Ovaj ruski proizvođač koristi čelik debljine 1,5 mm za izradu radijatora. Korisnici ističu visokokvalitetnu izradu i dobru toplinsku snagu – oko 170 kW po elementu.

Radni tlak za radijator je od 0,6 do 1,3 MPa. Čak i pri 2 MPa uređaj može raditi, ali 5 MPa je za njega previše – počinje se oštećivati. Cijena radijatora tvrtke EnergyEco je znatna, ali potražnja za njim ne opada.

Proizvođač Forvakuum proizvodi vakuumske uređaje zidnog i podnožnog tipa. Toplinska snaga registra duljine 1 m pri temperaturi radnog medija od 50 °C iznosi 239 W.

Termosifonski registar odlikuje se malim utroškom metala, jer njegovo tankostijeno kućište nije predviđeno za veliki unutarnji tlak. Pri 50 °C i korištenju etanola on iznosi svega 0,027 MPa.

Na tržištu se mogu pronaći i radijatori kineske proizvodnje. Imat će nižu cijenu, ali ponekad i sumnjivu kvalitetu. Prilikom kupnje treba ih pažljivo pregledati i provjeriti dokumentaciju.

Zaključci i koristan video na temu

Upoznavanje s konstrukcijom vakuumskog uređaja i principom njegova rada:

Neki majstori izrađuju vakuumske radijatore vlastitim rukama:

Što se tiče opravdanosti korištenja vakuumskih radijatora postoje oprečna mišljenja. Ali u nekim slučajevima ovaj način grijanja može biti vrlo učinkovit. Glavno je pri kupnji uvjeriti se u njihovu izvrsnu kvalitetu i potpunu sigurnost.

Imate li pitanja, pronašli ste nedostatke ili biste željeli dopuniti ovaj materijal vlastitim mišljenjem o vakuumskim radijatorima za grijanje? Molimo ostavite svoje komentare u bloku za komunikaciju koji se nalazi ispod članka.