Вакуумный радиатор отопления
В этой статье мы подробно рассмотрим такое устройство для обогревания жилища, как вакуумный радиатор отопления. Здесь мы опишем, из чего состоит вакуумный радиатор, какие преимущества имеет, в какой сфере может быть использован, а также какие имеет достоинства и недостатки.
Устройство вакуумного радиатора отопления
В первую очередь рассмотрим особенности конструкции вакуумного радиатора отопления. Корпус радиатора имеет привычные любому человеку стандартные формы, как и многие другие радиаторы, предназначенные для отопления жилища. Но изнутри вакуумный радиатор заполняется особой жидкостью, которая легко испаряется. Уже при температуре в плюс тридцать пять градусов жидкость заполняющая радиатор изнутри начинает закипать.
Температура кипения передаётся по рёбрам всего обогревательного устройства и, таким образом, происходит обогрев всего жилища. Для того, чтобы убедиться в этом проводились специальные исследования в ходе которых был подключён тепловизор, на котором достаточно хорошо заметен данный процесс.
На кадрах, снятых при помощи тепловизора очень хорошо видно, как всего секунд за тридцать радиатор полностью становится горячим, нагреваясь равномерно и не оставляя «холодных» участков. Общая температура радиатора при этом прямо пропорциональна температуре теплоносителя, расположенному внизу.
Сразу нужно пояснить, что теплоноситель представляет собой ту самую легкоиспаряющуюся жидкость, которая циркулирует в нижней части радиатора по специальной трубе, через которую осуществляется подача и обратка. Размер трубы и как следствие её объёмы напрямую зависят от того, сколько секций содержится в самом радиаторе. Обычно средние объёмы этой трубы имеют количество от трёхсот пятидесяти до пятисот миллилитров.
Внутренний объём теплоносителя в радиаторе, имеющим десять секций равняется половине литра жидкости. Можно сравнить эту цифру с объёмами других радиаторов отопления алюминиевого и чугунного. Притом же количестве секций, объём чугунного радиатора будет равняться четырём литрам, а алюминиевом радиаторе – 0,35 литра.
Становится понятным, что и здесь вакуумные радиаторы отопления показывают себя с лучшей стороны, как более компактные и лёгкие, благодаря чему они достаточно просты в установке.
Таким образом, объём вакуумного теплоносителя у радиатора по сравнению с алюминиевым радиатором, меньше в семь раз, а по сравнению с чугунным радиатором меньше в целых восемьдесят раз. Благодаря этому, происходит экономия на теплоносителях, которая составляет до девяноста процентов.
Особенности вакуумных радиаторов отопления
Здесь можно лишь заметить тот факт, что сторонники алюминиевых радиаторов отопления считают, что их теплоотдача намного превышает теплоотдачу вакуумных радиаторов, несмотря на все их преимущества.
Нужно заметить, что вакуумные радиаторы отопления – это один из самых экономичных видов обогрева жилища. Особенно это касается достаточно больших домов и особняков, которые, как правило, довольно трудно хорошо отопить, не затратив при этом немалое количество финансовых средств.
В числе других достоинств вакуумных радиаторов отопления можно назвать то, что источники для обеспечения тепла могут быть различными – самостоятельными (автономные) или подключёнными к центральному отоплению. Также для подключения вакуумных обогревателей могут быть использованы различные типы котлов, работающих либо на электричестве, либо на жидком или твёрдом топливе.
Для сторонников экологии и экономии есть прекрасная возможность применять вакуумные радиаторы отопления совместно с солнечными батареями. Существенным недостатком такого рода радиаторов, как считают многие, является высокая цена вакуумных радиаторов по сравнению с остальными видами. Но такая система отопления со временем окупает себя.
Вакуумные радиаторы отопления | Строительный блог
Сейчас на рынке существуют четыре основных вида радиаторов отопления. Это – чугунные радиаторы, алюминиевые, биметаллические и стальные панельные радиаторы. Но сейчас уже существует новый вид отопительных радиаторов – так называемые вакуумные радиаторы! Производители заверяют, что экономия на отоплении может дойти до 30 – 40 % …
Для начала небольшое определение.
Вакуумный радиатор отопления – это радиатор, который имеет закрытый корпус с низким давлением вакуума. Также в этом корпусе есть жидкость, в составе которой литий-бромид. При небольшом нагреве она закипает и испаряется, и все это происходит в закрытом вакуумном пространстве, а низкое давление вакуума не дает радиатору разрушиться. Благодаря этому принципу эти радиаторы очень экономичны в отоплении.
А теперь подробнее.
Вакуумный радиатор отопления принцип работыДавайте рассмотрим радиатор более подробно! Из чего он состоит, как и работает. Все просто это обычный радиатор отопления, обычно его делают из стали или сплавов алюминия. Он делится на две основных части.
Первая нижняя часть
Нижняя малая часть, проточная, может быть установлена к классической отопительной трубе, также туда можно установить электрический ТЭН или еще что-либо. Эта часть как бы нагревательная часть всего радиатора.
Потребление в воде или антифризе этой нижней части около 0,35 – 0,5 литра на радиатор в 8 секций.
Верхняя большая часть
Большая часть, замкнутая вакуумная. Именно в этой части и находится вакуум низкого давления и литий-бромидная жидкость. При нагревании нижней части, до + 35 градусов, эта жидкость начинает закипать и испаряется внутри радиатора, тем самым разогревая поверхность всего радиатора, после пар опять оседает в жидкость и опять закипает и испаряется, и так все по кругу. Закипевшая жидкость и пар не могут разорвать радиатор, потому как там вакуум под низким давлением
Таким образом, когда в нижнюю часть мы подаем теплоноситель (около 0,5 литра), верхняя часть очень быстро разогревается (благодаря закипанию и испарению литий-бромидной жидкости). Посмотрите наглядный ролик в стеклянной бутылке, именно этот ролик даст вам понять принцип работы.
Экономия на отоплении В сети уже есть много видео, когда при помощи вакуумных радиаторов отопления, люди экономят до 30 – 40 % на отоплении.
Как это происходит?
Давайте подумаем вместе.
Есть два типа отопления, которые прижились сейчас в России, при наших суровых зимах.
Первый это отопления газом или твердым топливом (углем или дровами)
Второй это отопление электричеством.
И та и другая системы обогревают определенный объем воды в системе. А при применении обычных батарей воды в системе (или другого теплоносителя) достаточно много! Особенно если мы используем чугунные радиаторы, ведь вместимость 1 чугунного радиатора около 5 – 6 литров теплоносителя. Если использовать алюминиевые или биметаллические радиаторы, то тут теплоносителя несколько меньше около 2-3 литров, однако в общей системе получается все равно много! Так в доме на 100 квадратных метров примерно нужно – если чугунные радиаторы около 400 – 500 литров теплоносителя, если применяем алюминиевые (биметаллические) радиаторы 150 – 200 литров теплоносителя. И котел должен прогреть весь этот объем воды!
Теперь давайте подумаем о вакуумных батареях.
Расход 1 батареи в 8 секций около 0,5 литра воды (теплоносителя). Если вам нужно 10 секций — то это 0,62 литра, 12 секций – 0,75 литра. Таким образом расход теплоносителя уменьшается в разы! Той же системе в 100 квадратных метров, нужно около 20 – 30 литров теплоносителя или воды.
А теперь давайте подумаем, что быстрее котел прогреет 150 – 200 литров, или же 20 – 30 литров? Конечно же 20 – 30 литров, причем он будет отключаться гораздо чаще из-за быстрого нагрева! Таким образом, достигается экономия на отоплении в 30 – 40 %!
Таким образом требуется и котел меньшей мощности, или можно поставить электрическое отопление, также меньшей мощности. На 100 квадратных метров, будет достаточно электрического котла в 4 — 5 кВт. Тогда как с обычными батареями нужно как минимум в 8 – 10 кВт!
Применение в альтернативных системах отопленияПри таком низком потреблении теплоносителя, вакуумные батареи отопления могут применяться и в альтернативных системах, таких как солнечные коллекторы или солнечные батареи, это еще дополнительно позволит вам экономить на отоплении.
Всегда найдутся люди, которые не верят в новинки! И как обычно говорят — что нельзя отапливать 0,75 литрами (12 секций) комнату, ведь сколько тепловой энергии приложишь столько и получишь, это закон сохранения энергии! Простая ФИЗИКА!
С этим поспорить сложно! ФИЗИКА есть ФИЗИКА
Однако тут не совсем ФИЗИКА, но и ХИМИЯ! Вода (теплоноситель) которая проходит внизу является как бы катализатором для химического процесса литий-бромидной жидкости. То есть вода практически не присутствует при нагреве помещения, основное тепло отдается при химической реакции! А тут работают немного другие законы!
Для тех, кто вообще в «танке»!
Простой пример!
Условие
Есть стакан с бензином, в который опущен металлический болт. Задача нагреть этот болт до 50 градусов.
1) Первый физический способ — можно нагревать сам стакан (допустим зажигалкой), тогда нам нужно будет больше энергии (израсходуем весь газ), чтобы прогрелся стакан, а в нем бензин, а дальше уже и болт.
2) Второй способ химический — можно поджечь чуть бензина и нагреть болт на пламени. Болт согреется намного быстрее.
Так и вакуумной батареи. Тут как бы гибрид ФИЗИКИ и ХИМИИ, 0,75 литра (12 секций), выступают в качестве зажигалки поджигающей процесс горения бензина (катализатора).
Из минусовЕдинственный минус, который я вижу для себя — это летний период! Ведь не редко, что у нас в России температура достигает + 35 градусов Цельсия, а это значит, процесс отопления в радиаторе будет запущен! И он будет топить комнату летом, что не совсем нужно в итак жаркую погоду!
А вообще в скором времени я приобрету себе, такую вакуумную батарею и буду ставить над ней опыты, так что обязательно читайте наш строительный блог.
В заключении посмотрите еще один ролик, также полезный
Как выбрать вакуумный радиатор. Вакуумные радиаторы: отзывы
Каждый из нас перед началом отопительного сезона задумывается над вопросом установки более современного, а значит, эффективного оборудования.
Согласитесь, чем эффективнее от радиатора передается тепло в помещение, тем лучше. Обычно устанавливают более мощный котел, позволяющий хорошо прогреть весь дом или квартиру. Но есть и другой выход – установить вакуумный радиатор. Это устройство, работающее по принципу уменьшения потерь тепла при его прохождении через радиаторы и трубы в помещении.
Об устройстве
Можно сказать, что вакуумный радиатор не является революционным открытием. Известно давно, другое дело, что популярность обрела только в последние годы. Устройство достаточно простое. С виду мы имеем обычный секционный радиатор, но в качестве теплоносителя используем не воду, а раствор бромистого лития, который начинает кипеть при +35 градусах Цельсия. Чтобы свести к минимуму давление в системе, необходимо полностью удалить отсюда воздух, отсюда и название – вакуум. В нижней части радиатора течет вода, которая не соприкасается с охлаждающей жидкостью. Эти жидкости контактируют со стенкой металлической трубки.
Получается, что вода греет теплоноситель, и он быстро отдает тепло стенкам радиатора.
Подробно о принципе действия
Поскольку мы уже немного ознакомились с конструкцией, хотелось бы лучше разобраться в работе устройства. Итак, из системы поступает горячая вода, которая передает тепло раствору бромида лития. Из-за низкой температуры кипения он быстро испаряется, затем конденсат стекает вниз и снова превращается в пар. По этой простой причине нижняя стенка трубы интенсивно охлаждается. Разница температур способствует тому, что увеличивается тепловой поток. Из всего этого следует, что вакуумные радиаторы отопления обладают такими преимуществами, как скорость нагрева и высокая тепловая мощность. Кроме того, для радиатора из 10 секций для эффективной работы достаточно всего 0,5 л раствора. Для достижения такого же эффекта в чугунную батарею необходимо залить 4, а в алюминиевый радиатор – около 3,5 литров жидкости.
Кому подойдет такой способ отопления
В большинстве случаев имеет смысл задуматься о покупке радиатора данного типа на дачу или в большой загородный дом.
В связи с тем, что в помещениях с большой площадью необходимо нагревать большое количество теплоносителя до высокой температуры. А вакуумные радиаторы отопления позволяют существенно сократить расходы на отопление. Более того, помещение будет прогреваться значительно быстрее. Кроме того, на радиаторах есть несколько датчиков. При достижении нужной температуры они отключатся и котел перейдет в режим ожидания. Что еще интересно: подойдет абсолютно любой котел. Неважно, работает он на твердом или жидком топливе. Конечно, нельзя сказать, что у таких аккумуляторов нет своих нюансов и недостатков, они есть. Но об этом мы поговорим чуть позже. А теперь займемся выбором.
Как выбрать вакуумный радиатор?
Перед покупкой имеет смысл обратить внимание на качество товара. Можно сказать, что жидкость, используемая в качестве охлаждающей жидкости, ядовита. Поэтому вам не следует иметь с ней никаких контактов. Чтобы не ошибиться, обратите внимание на качество сборки, соединения и герметичности.
Конечно, последний момент очень существенный, и определить его на глаз практически невозможно, но при тестировании системы все сразу встанет на свои места. В принципе, роль бромида лития тоже играет роль. Его не должно быть слишком много. Чтобы это проверить, возьмите радиатор в руки и попробуйте его потрясти. Если вы слышите лишь небольшой шорох, значит, все в порядке. Когда слышно переливание жидкости, это говорит о том, что она слишком обильная. Не забывайте, что вакуумные радиаторы отопления, принцип работы которых мы уже рассмотрели, должны быть полностью герметичны.
Вакуумные радиаторы отопления: отзывы потребителей
По статистике многие отдают предпочтение другим видам отопления. Причина довольно проста – возможность протечки из вакуумного радиатора. Пусть это незначительно, но это так. Согласитесь, этот прибор уже не ставят в детскую комнату. Хорошо, если брешь в деле обнаружится сразу, а если нет? Результаты могут быть не самыми лучшими. Это, пожалуй, главный недостаток, по мнению потенциальных покупателей.
Но есть и те, кто очень положительно отзывается о таких радиаторах. Многие говорят, что это позволяет существенно сэкономить в среднем 20-40% на электроэнергии. В это можно поверить, ведь температура кипения теплоносителя довольно низкая, а его теплоотдача находится на высоком уровне. Кроме того, есть отклики и по поводу появления малейшей трещинки на корпусе. Вы можете быть уверены, что в этом случае в помещении быстро станет холодно. Разгерметизация приведет к тому, что в системе будет атмосферное давление, а это, в свою очередь, повысит температуру кипения теплоносителя. В принципе, это все достоинства и недостатки, которыми, по мнению пользователей, обладают вакуумные радиаторы отопления. Отзывы, конечно же, во многом зависят от производителя.
Об EnergyEco
Можно смело сказать, что это самые известные вакуумные радиаторы отопления российского производства. Компания производит устройства из углеродистой стали толщиной 1,5 мм. Ориентировочная теплоотдача одной секции составляет 170 кВт при рабочем давлении 0,6-1,3 МПа.
В принципе изделие выдерживает давление в 2 МПа, а уже при 5 МПа полностью разрушается. У потребителей продукция «Энерджиэко» практически не имеет отрицательных отзывов, наоборот, все говорят о высоком качестве сборки.
Нельзя сказать, что такое удовольствие обойдется вам дешево. Так, шестиячеечная батарея стоит около 300 евро, в совокупности на 12 секций — 550 евро. Но, несмотря на этот существенный недостаток, электровакуумный радиатор приобретают не только для квартир и загородных домов, но и для отопления производственных помещений и офисов. Как было отмечено выше, такая популярность обусловлена значительной экономией по сравнению с чугунными и алюминиевыми радиаторами.
Установка вакуумного радиатора своими руками
Если нет желания платить специалистам деньги за сборку, то можно обойтись и без собственных усилий. Практического опыта у вас может и не быть, а вот теоретические знания лучше предварительно набрать. Здесь нет ничего сложного, и вся работа выполняется в несколько простых последовательных этапов.
Сначала нужно демонтировать старую систему отопления, если, конечно, вы еще этого не сделали. Для этого охлаждающая жидкость предварительно сливается. Затем нанесите точки крепления вакуумных радиаторов. Установите кронштейны и проверьте их на устойчивость и прочность, и только после этого вешайте батарею. При нарушении крепления радиатор может упасть и повредиться. На следующем этапе шаровые краны пломбируются. Для этого можно использовать обычный герметик. К кранам необходимо подключить магистральный трубопровод и перегерметизировать систему. Обратите внимание, что во время зачистки швов нельзя использовать абразив. Это связано с тем, что в системе частицы металла представляют опасность для насоса и уплотнений. На последнем этапе в систему заливается охлаждающая жидкость.
О преимуществах и недостатках вакуумных радиаторов
Большинство преимуществ таких устройств уже было описано. Например, вакуумный радиатор может работать как на дровах, так и на угле или газе.
Не исключением являются источники электроэнергии, а также инновационные решения, такие как солнечная батарея и др. При этом количество воды в системе сокращается до минимума, примерно на 70%. Он нужен только для нагрева теплоносителя. Кроме того, можно навсегда забыть, что такое воздушные пробки и ржавчина внутри радиатора. У большинства производителей заявленный срок службы около 30 лет, а КПД устройств 98%.
Вам, наверное, интересно, почему же тогда вакуумные радиаторы в Москве, да и во многих других городах России, не слишком распространены? Все дело в их высокой стоимости. Однако в Европе такой способ обогрева помещения очень популярен, и таких радиаторов там не так уж и много.
Вывод
Как видите, это довольно интересный способ обогрева. Однако ввиду дороговизны и возможной некачественной сборки многие потребители все же отдают предпочтение радиаторам, где основным теплоносителем является вода. Кстати, при монтаже рекомендуется приклеить к стене изолон или фольгу, то есть отражатель.
Это позволит добиться еще лучшего эффекта с точки зрения теплопередачи. Как видите, вакуумные радиаторы имеют свои сильные и слабые стороны. Но в любом случае, покупать их или нет, решать вам и только вам. Если вы уверены в их безопасности и у вас есть свободные деньги, то почему бы и нет?
Вакуумные насосы и здравый смысл
Опубликовано: 22 мая 2017 г. — Дэн Холохан
Категории: Пар
Многие большие здания в наших старых городах используют вакуумные насосы для создания отрицательного давления в линиях возврата конденсата. Это давление ниже атмосферного, которое в среднем составляет около 5,5 дюймов ртутного столба, позволяет Эмпайр-стейт-билдинг работать с давлением пара всего 1,5 фунта на квадратный дюйм в самые холодные дни года.
Вакуумные насосы могут выполнять следующие функции для большой системы отопления:
- Они могут очень быстро удалить воздух из системы.
- Они могут еще быстрее доставить пар от котла до самых дальних радиаторов.
- Они решают многие проблемы с распределением пара и более равномерно нагревают здание.
- Они позволяют проектировщику использовать трубы меньшего размера как для подачи, так и для возврата системы, а также конденсатоотводчики меньшего размера. Они могут сделать это из-за большего общего перепада давления, создаваемого вакуумным насосом. Это позволяет значительно сэкономить на установке.
- При необходимости они также могут поднимать конденсат из нижней точки системы.
Все это означает, что когда это вакуумная система, она всегда будет вакуумной системой. Вы не можете легко превратить его во что-то другое. Трубы слишком малы, чтобы хорошо работать в качестве напорной системы. Они могут быть даже не в том месте, если возвращаются к насосу снизу.
При первом запуске воздух заполняет всю систему. Вакуумный насос и горелка включаются одновременно. Насос создает вакуум во всей системе трубопроводов. Воздух проходит через насос и выходит из системы через одну главную вентиляционную линию.
Вскоре котел производит пар. К этому времени из вакуумного насоса выходит большая часть воздуха из системы, поэтому пар с ревом устремляется вверх к радиаторам, потому что высокое давление всегда переходит в низкое. Здесь все работает по принципу push/pull. Давление пара давит и преодолевает сопротивление трения трубопроводов и фитингов, в то время как вакуумный насос всасывает воздух с обратной стороны. Из-за этого инженер, вероятно, сделал трубы на один размер меньше, чем они должны быть в стандартной паровой системе без вакуумного насоса. Наличие труб такого размера не проблема — пока работает вакуумный насос.
Пар поступает в радиаторы. Он закрывает конденсатоотводчики по температуре и отдает свое скрытое тепло холодному металлу радиатора. При закрытых конденсатоотводчиках вакуумный насос продолжает тянуть обратку до тех пор, пока средний вакуум не достигнет 5½ дюймов ртутного столба. Как только пар превращается в конденсат внутри радиаторов, элементы конденсатоотводчика остывают, открываются, и конденсат самотеком стекает обратно в котел.
Но однажды, после многих лет верной эксплуатации, элементы радиаторной ловушки начинают выходить из строя. Это не драматическое событие; они не терпят неудачу в один и тот же день. Они умирают по одному в течение нескольких лет. Никто этого не замечает, потому что радиаторы продолжают греть. Большая разница, конечно, заключается в том, что, поскольку ловушки не закрываются, пар с ревом устремляется в обратные линии, создавая гидравлический удар, убивая хорошие ловушки и неуклонно возвращаясь к вакуумному насосу.
На это потребуется время, возможно, годы, но в тот день, когда пар вернется к вакуумному насосу, он разрушит его. Вакуумные насосы не могут качать пар. Они будут просто скулить, кричать, кавитировать и умирать. Начальник здания услышит это и отключит функцию вакуума. Теперь вакуумный насос работает исключительно как насос для конденсата, и это повлияет на раздачу. Люди на первом этаже жарятся, а парень на верхнем этаже замерзает. Он звонит в Департамент строительства.
Суперинтендант пытается решить проблему, настроив центральный терморегулятор. Он возится с настройками, заставляя его работать дольше или короче, чем должно. Он даже пытается перемещать датчик температуры в трубопроводе здания. Он пробует этот стояк и тот. Ставит на мокрую обратку, а потом на паровую магистраль. Кажется, ничего не помогает, поэтому он сообщает владельцу здания, что что-то не так с центральным контроллером. Владелец звонит производителю системы управления и жалуется.
Все злятся на всех.
Между тем, пар все еще возвращается к вакуумному насосу, а поскольку давление в котле увеличено до максимума, конденсат горячее, чем когда-либо. Из отверстия ресивера насоса вырывается пар, насос скулит, кричит и глохнет.
Владелец обращается за помощью. Появляется мастер по ремонту насосов и восстанавливает насос.
Как только он выходит за дверь, пар и раскаленный конденсат снова врываются обратно в насос.
Владелец делает еще один звонок. Он злится на ремонтника насосов, поэтому на этот раз вызывает сантехника. Водопроводчик правильно вычислил, что плохие конденсатоотводчики в здании убивают насос, но поскольку владелец не будет покупать новые конденсатоотводчики из-за дороговизны, сантехник устанавливает один очень большой конденсатоотводчик на входе в вакуумный насос. Он полагает, что это позаботится обо всем здании.
Насос включается и создает потрясающий вакуум, но только до того большого конденсатоотводчика, который находится примерно в двух футах от насоса. Это не помогает распределению пара, поэтому суперинтендант увеличивает давление еще выше. Теперь большой конденсатоотводчик имеет давление пара около 10 фунтов на входе. Когда он открывается, он выбрасывает 240-градусный конденсат прямо в лицо недавно отремонтированного вакуумного насоса и заставляет его скулить, кричать, кавитировать и выходить из строя.
Снова.
Прошлой зимой мне позвонил контактор и рассказал о 17-этажном здании с вакуумной системой. У него также было несколько новых зональных клапанов с электроприводом, чтобы они могли обогревать определенные части зданий в определенное время. Теперь, когда клапан с электроприводом закрывается, вокруг него образуется вакуум, поскольку пар конденсируется и сжимается обратно в воду. Кто-то предвидел это и установил вакуумные выключатели на выпускной стороне каждого клапана с электроприводом. Они думали, что это позволит воздуху попасть в систему, чтобы конденсат мог самотеком стекать обратно в котел. Так мы работаем в системах, в которых нет вакуумных насосов.
Но в этом здании был вакуумный насос, и когда вы добавите вакуумные выключатели в систему, в которой есть вакуумный генератор, вы будете долго крутить колеса. Это как увлажнитель и осушитель воздуха в одной комнате. Удачи с этим.
Подрядчик, позвонивший b, с трудом пытался объяснить это владельцу здания.