Vakuové radiátory vytápění: přehled typů, pravidla výběru + technologie montáže

Nové vývojové trendy zaměřené na úsporu nákladů na vytápění domu přitahují stále více pozornosti. Mezi novinkami jsou i vakuové radiátory topení. Jsou to obyčejné baterie na pohled, ale zcela odlišné principem činnosti.

Hodí se jak pro centralizovaný systém vytápění, tak pro autonomní. V tomto materiálu podrobně popíšeme principy práce vakuových radiátorů, jejich druhy, a také se zastavíme u nuancí, které je třeba mít na paměti při výběru topných radiátorů pro dům.

Co je vakuová baterie?

Vakuový radiátor se nazývá proto, že z vnitřní dutiny této ocelové sekční konstrukce je zcela vyčerpán vzduch. Je to uděláno pro snížení tlaku.

Do hermeticky uzavřených sekcí je umístěna kapalná látka, která má vlastnost snadno se odpařovat při nízké teplotě. Obvykle jde buď o etanol, nebo o lithium-bromidovou kapalinu.

V podstatě je práce vakuové baterie založena na principu fungování hermetického dvoufázového termosifonu. Přitom má dobré tepelně přenosové vlastnosti.

Systém s takovými zařízeními je málo setrvačný. Rychle přejde do pracovního režimu a téměř okamžitě reaguje na změnu tepelných ztrát.

V tabulce je zobrazena účinnost ohřevu různých radiátorů. Z povrchu vakuového topného agregátu začíná předávání tepla do místnosti mnohem rychleji.

Vakuová baterie má optimální poměr mezi tepelným zářením a konvekcí v celkovém předávání tepla. První ukazatel činí 80%, druhý — 20%.

Druhy vakuových radiátorů

Řada vakuových zařízení zahrnuje výrobky určené pro elektrické vytápění, vakuové registry, panelové radiátory. V prodeji lze najít i exkluzivní designové výrobky.

Zvláštní pozornost si zaslouží modely vakuového elektrického radiátoru, i když jsou dražší. Je to dobré řešení pro majitele zřídka navštěvovaných venkovských nemovitostí.

Designový vakuový radiátor ve tvaru stojanu na dřevo. Na něj lze nejen skládat polena, ale také je sušit.

Místo horizontálně uloženého kanálu s teplonosným médiem je v tomto zařízení trubkový topný článek patronového typu o výkonu více než 50 W na jednu sekci.

Tento ohřívač předává teplo plnívu – oleji nebo vodě, čímž ohřívá lithno-bromidovou kapalinu. Při montáži takových modelů je nutné uzemnění.

Zařízení a princip činnosti

Rozdíl vakuových radiátorů od bimetalových a hliníkových analogů lze vidět i při jejich vnější prohlídce. U prvních je vzdálenost mezi sekcemi větší. Toto topné zařízení se skládá z tělesa, horizontálního kanálu a svislých sekcí.

Zjednodušené schéma vakuového radiátoru. Jeho hlavními prvky jsou kolektor (1) a svislé sekce (2), v nichž se nachází sekundární teplonosná látka.

První z těchto prvků zahrnuje dvě sekce vyrobené z 1,5mm oceli. Horizontální kanál je primární okruh, nacházející se ve spodní části a napojený na zdroj tepla. Prochází jím teplonosné médium, které předává teplo kapalině v sekcích, jež jsou umístěny kolmo k tomuto kanálu.

Svislé sekce jsou naplněny sekundárním teplonosným médiem – tepelným transformátorem. Jsou zcela izolovány od primárního okruhu. Jejich počet se přímo úměrně odráží na stupni vytápění místnosti. Rychlost ohřevu kapaliny ovlivňuje tlak uvnitř dutin. Čím je vyšší, tím nižší je tlak.

Sekundární teplonosné médium je kapalina, jejímž základem je brom a lithium. V okruhu je v malém objemu a má schopnost vařit a rychle se vypařovat při nízké teplotě, kolem 35 °C.

Okruhy mají dobrou izolaci vůči sobě navzájem i vůči okolnímu prostředí.

Proces probíhající ve vakuových radiátorech vypadá následovně:

1. Nemrznoucí kapalina nebo voda ohřívá horizontální kanál.
2. Teplo z horizontálního kanálu je vysíláno do svislých sekcí.
3. Tepelný transformátor vře, v důsledku čehož se párou zaplní celý sekundární okruh.
4. Stěny sekundárního okruhu se zahřívají a uvolňují teplo do místnosti.

Aby byl zajištěn účinný přenos tepelných paprsků z lithno-bromidové kapaliny ke stěnám radiátoru, je třeba stav pracovní látky co nejvíce přiblížit fázi mlhy. Poté bude teplo transportováno kapkami teplé kapaliny.

Abyste toho dosáhli, je třeba dodržet základní podmínku – teplota přiváděné vody v trubkách musí být minimálně 40 a maximálně 60 °C.

Vakuová zařízení zajišťují teplotu v místnosti o 2–3 stupně nižší než tradiční radiátory. Zato se náklady na vytápění domu snižují v průměru o 17%.

V případě autonomního systému je obtížné dosáhnout takových ukazatelů. V částech topného systému vzdálených od zdroje bude topné médium velmi rychle chladnout. Řešením je použití pyrolyzních kotlů s optimálním teplotním režimem od 45 do 60 °C nebo od 50 do 70 °C.

Jiným způsobem se problém řeší montáží jednoho směšovacího uzlu před skupinou vakuových radiátorů. V tomto případě nízkoteplotní úroveň zajistí spojení ohřáté vody s ochlazenou z vratného potrubí. Pracovní cyklus ve vakuovém radiátoru se opakuje po klesnutí kondenzátu po vnitřních stěnách dolů.

Kladné a záporné vlastnosti zařízení

Ve prospěch použití radiátorů, které neobsahují v dutině plyny, obvykle uvádějí následující argumenty:

• zaručená absence jevu, jako je zavzdušnění systému;
• nízký hydraulický odpor;
• úplná absence nebo minimální koroze;
• stabilní tepelný výkon, protože na vnitřním povrchu těla se neusazuje nečistota;
• minimální počet závitových spojů, což činí výskyt netěsností nepravděpodobným;
• široký výběr topného média: nemrznoucí směs, voda, pára atd.

Pokud porovnáme tato zařízení a běžné vodní, v bytech vytápěných centrálně bude vzduch ohříván nestejně. V druhém případě voda vstupující do systému ohřívá celé těleso radiátoru přímo. U vakuového ohřívá voda z centrálního potrubí pouze spodní část.

Použití vakuových radiátorů poskytuje úsporu topného média až 80%. Kromě toho, při odpojení baterie zpomalují zahřáté částice plynu pohyb, proto chladne po dlouhou dobu.

Ostatní sekce baterie získávají teplo z odpařené kapaliny. Vzhledem k tomu, že tepelný transformátor má jak teplotu, tak tepelnou vodivost nižší než voda, stěny vertikálních sekcí radiátoru se zahřejí méně.

Aby byl zajištěn stejný teplotní režim jako při použití vodních baterií, musí mít vakuový radiátor větší plochu.

Výrobci tvrdí, že sekce zařízení se zahřívají okamžitě. Při malém objemu vody 0,5 l má jeden fragment tepelný výkon 300 W. Zde je třeba poznamenat, že každá sekce klasického litinového radiátoru obsahuje 4 l kapaliny.

Úspora je zvláště patrná při použití nemrznoucí směsi. Náklady na její pořízení se podstatně sníží. Nepatrné množství topného média, absence potřeby drahého vybavení — hlavní výhody použití vakuových radiátorů.

Předností těchto zařízení je také skutečnost, že se místnost plynuleji prohřívá vertikálně. Podle měření je na každý metr výšky rozdíl asi 0,5 °C. V místnosti s výškou stropu 2,5 m mezi zařízením a podlahou to bude přibližně 1,25 °C.

Účinnost vakuových radiátorů se projevuje při použití alternativních zdrojů energie, jako je tepelné čerpadlo, solární panely.

Zatímco litinové radiátory dokážou místnost vytopit až při dosažení teploty topného média minimálně 65 °C, u vakuových zařízení stačí 35 °C.

Je třeba vědět, že pokud z nějakého důvodu dojde k odtlakování sekce, vakuový radiátor nebude fungovat. Důvodem je, že se vyrovnají tlakové hodnoty uvnitř i vně tělesa.

Taková porucha představuje ohrožení pro pohodu a zdraví lidí žijících v domě, protože kapalina uvnitř je jedovatá.

Kdy je vakuový radiátor výhodný?

Na základě vlastností vakuového radiátoru lze dojít k závěru, že jeho použití v systému centrálního vytápění nepřinese zvláštní výhodu.

Použití zařízení je ospravedlnitelné při volbě autonomního topného systému. Pokud v něm obíhá nemrznoucí kapalina místo vody, náklady na topné médium se výrazně sníží.

Topný systém s vakuovými radiátory je velmi účinný v tandemu se solárním kolektorem. Pro chatu je to nejlepší moderní technologie.

Instalace vakuových radiátorů je racionálním řešením, pokud je zakoupen kotel s nízkým výkonem. Takový zdroj nedokáže ohřát topné médium na vysokou teplotu potřebnou pro provoz tradičních zařízení. V případě vakuové jednotky to není nutné. Reakce uvnitř se spustí již při 35 °C.

Příměstské chaty, které majitelé nevyužívají k trvalému bydlení, se v chladu vytápí dlouho. Vakuový radiátor tento proces urychlí. Proces vytápění s jeho účastí probíhá rychle a teplo se rozloží rovnoměrně.

Pravidla výběru výrobku

S rostoucí popularitou tohoto high-tech zařízení se na trhu objevuje stále více nekvalitních padělků.

Při nákupu je třeba zkontrolovat, zda jsou k zařízení přiloženy příslušné certifikáty a další technická dokumentace. Je třeba si zapamatovat, že základním pravidlem efektivního provozu jednotky je úplná těsnost.

Důležitý je pro radiátor také parametr, jako je množství topného média ve vertikálních sekcích – směsi bromidu lithného. Velký objem může hrozit přetékáním kapaliny.

Pro posouzení správného objemu je třeba se řídit zvukem, který vzniká při kývání jednotky. Měl by připomínat tichý šelest. Pokud je zřetelně slyšet zvuk přetékající kapaliny, radiátor bude s velkou pravděpodobností podomácku vyrobeným padělkem.

Na většinu svých modelů poskytují evropští výrobci záruku až 5 let. Jejich ceny jsou přímo úměrné počtu článků a jsou vyšší než u vodních analogů.

U výrobků zhotovených tovární technologií nemají sváry žádné vady na rozdíl od zařízení neznámého původu.

Výrobci s dobrou pověstí pokrývají těla výrobků kvalitním práškovým nátěrem. Proto je celistvost vrstvy nátěru obtížně narušitelná i při kontaktu s rozpouštědlem. Nelze opomenout ani takový aspekt, jako je těsnost plnicího ventilu.

Jemnosti instalace svépomocí

Montáž vakuového radiátoru není složitá, ale aby se předešlo předělávkám, je třeba si osvojit několik pravidel. Je nutné dodržet doporučení týkající se umístění zařízení vůči stěně, podlaze a parapetu.

Vzdálenost mezi radiátorem a stěnou musí být minimálně 50 mm, mezi zařízením a podlahou 20 až 50 mm a optimální vzdálenost k zadní straně parapetu je 50–100 mm.

Na fotografii jsou znázorněny možnosti připojení radiátorů. Je třeba vědět, že zapojení jiných topných zařízení do topného schématu společně s vakuovými snižuje jeho účinnost.

Samotná montáž se příliš neliší od vložení do systému radiátorů jiných typů. Rozdíl spočívá pouze v tom, že vstup a výstup jsou dole.

Instalace vakuového zařízení zahrnuje řadu na sebe navazujících kroků:

1. Vypustí se teplonosné médium, demontuje se staré topné zařízení.
2. Provede se značení míst instalace.
3. Upevní se konzoly. Otestuje se jejich stabilita a pevnost.
4. Namontují se kulové kohouty. Přes ně se zařízení připojí k hlavnímu potrubí. Spoje se důkladně utěsní pomocí koudelě nebo tmelu.
5. Zkontroluje se těsnost systému.

Pro zlepšení přenosu tepla lze na zeď za radiátor umístit hliníkovou fólii. Pokud byla dříve provedena tepelná izolace, bude nutné prodloužit délku konzol o hodnotu rovnající se tloušťce izolační vrstvy. Pokud dům zateplíte, účinnost topného systému se zvýší.

Nejlepší výrobci vakuových radiátorů

Širokým sortimentem na trhu topných zařízení se vakuové zatím nevyznačují. Mezi spotřebiteli se zvláštní autoritě těší výrobky společnosti EnergyEco. Tento ruský výrobce používá na výrobu baterií ocel o tloušťce 1,5 mm. Uživatelé oceňují vysoce kvalitní provedení a dobrou tepelnou účinnost – asi 170 kW na jeden článek.

Provozní tlak pro radiátor je 0,6 až 1,3 MPa. I při 2 MPa může zařízení fungovat, ale 5 MPa je pro něj příliš mnoho – začíná se rozpadat. Cena radiátoru od EnergyEco není malá, ale poptávka po něm neklesá.

Výrobce Forvakuum vyrábí vakuová zařízení nástěnného a podlahového typu. Tepelný výkon registru o délce 1 m při teplotě teplonosného média 50 °C činí 239 W.

Termosifonový registr se vyznačuje malou spotřebou kovu, protože jeho tenkostěnný plášť není dimenzován na velký vnitřní tlak. Při 50 °C a použití ethanolu činí pouze 0,027 MPa.

Na trhu lze nalézt i radiátory čínské výroby. Budou mít nižší cenu, ale někdy i pochybnou kvalitu. Při nákupu je třeba pečlivě prohlédnout a zkontrolovat dokumentaci.

Závěry a užitečné video k tématu

Seznámení s konstrukcí vakuového zařízení a principem jeho činnosti:

Někteří kutilové vytvářejí vakuové baterie vlastníma rukama:

O účelnosti použití vakuových radiátorů existují protichůdné názory. V některých případech však může být tento způsob vytápění velmi účinný. Hlavní je při nákupu přesvědčit se o jejich vynikající kvalitě a naprosté bezpečnosti.

Zůstaly vám otázky, našli jste nedostatky nebo byste chtěli doplnit tento materiál vlastním názorem ohledně vakuových topných radiátorů? Prosím, zanechte své komentáře v bloku pro komunikaci umístěném pod článkem.