Radiatori per riscaldamento a vuoto: panoramica dei tipi, regole di scelta + tecnologia di montaggio

I nuovi sviluppi orientati al risparmio sui costi di riscaldamento della casa attirano sempre più l'attenzione. Tra le novità ci sono anche i radiatori a vuoto per riscaldamento. Sono normali batterie all'apparenza, ma completamente diversi nel principio di funzionamento.

Essi sono adatti sia per un sistema di riscaldamento centralizzato che per uno autonomo. In questo materiale descriveremo nel dettaglio i principi di funzionamento dei radiatori a vuoto, le loro varietà, e ci soffermeremo sulle sfumature da tenere a mente nella scelta dei radiatori per la casa.

Cos'è un radiatore a vuoto?

È stato chiamato radiatore a vuoto perché l'aria è stata completamente aspirata dalla cavità interna di questa struttura in acciaio componibile. Questo è stato fatto per ridurre la pressione.

Nelle sezioni sigillate ermeticamente è stato inserito un liquido che ha la proprietà di evaporare facilmente a bassa temperatura. Di solito si tratta di etanolo o di un liquido al bromuro di litio.

In sostanza, il funzionamento di una batteria a vuoto è basato sul principio di un termosifone bifase ermetico. Allo stesso tempo, possiede buone proprietà di trasferimento del calore.

Il sistema con tali apparecchi è a bassa inerzia. Raggiunge rapidamente la modalità operativa e reagisce quasi istantaneamente ai cambiamenti delle perdite di calore.

La tabella mostra l'efficienza di riscaldamento di diversi radiatori. Dalla superficie del radiatore a vuoto, la cessione di calore all'ambiente inizia molto più rapidamente.

Una batteria a vuoto ha un rapporto ottimale tra irraggiamento termico e convezione nella cessione totale di calore. Il primo valore è dell'80%, il secondo del 20%.

Tipi di radiatori a vuoto

La gamma di apparecchi a vuoto include prodotti realizzati per riscaldamento elettrico, registri a vuoto, radiatori a pannello. Si possono trovare in vendita anche prodotti esclusivi di design.

Un'attenzione particolare meritano i modelli di radiatore elettrico a vuoto, sebbene siano più costosi. Sono una buona soluzione per i proprietari di una proprietà di campagna visitata raramente.

Radiatore a vuoto di design a forma di porta legna. Su di esso non solo si possono impilare i ceppi, ma anche asciugarli.

Invece di un canale orizzontale con fluido termovettore, questo apparecchio è dotato di un riscaldatore tubolare a cartuccia con potenza superiore a 50 W per sezione.

Questo riscaldatore trasferisce calore al fluido di riempimento – olio o acqua – riscaldando così il liquido al litio-bromo. Durante l'installazione di tali modelli è necessaria la messa a terra.

Dispositivo e principio di funzionamento

La differenza tra i radiatori a vuoto e i loro equivalenti bimetallici e in alluminio è visibile anche a un esame esterno. Nei primi, la distanza tra le sezioni è maggiore. Questo apparecchio di riscaldamento è composto da un corpo, un canale orizzontale e sezioni verticali.

Schema semplificato del radiatore a vuoto. I suoi elementi principali sono il collettore (1) e le sezioni verticali (2), che contengono il fluido termovettore secondario.

Il primo di questi elementi comprende due sezioni realizzate in acciaio da 1,5 mm. Il canale orizzontale è il circuito primario, situato nella parte inferiore e collegato alla fonte di calore. Attraverso di esso passa il fluido termovettore, che trasferisce il calore al liquido presente nelle sezioni, disposte perpendicolarmente a questo canale.

Le sezioni verticali sono riempite con il fluido termovettore secondario – il trasformatore di calore. Sono completamente isolate dal circuito primario. Il loro numero si riflette direttamente proporzionalmente sul grado di riscaldamento dell'ambiente. La velocità di riscaldamento del liquido influisce sulla pressione all'interno delle cavità. Più è alta, minore è la pressione.

Il fluido termovettore secondario è un liquido a base di bromo e litio. Nel circuito si trova in piccolo volume e ha la proprietà di bollire ed evaporare rapidamente a una temperatura bassa, circa 35 °C.

I circuiti hanno un buon isolamento l'uno rispetto all'altro e rispetto all'ambiente circostante.

Il processo che avviene nelle batterie a vuoto è il seguente:

1. L'antigelo o l'acqua riscalda il canale orizzontale.
2. Il calore dal canale orizzontale viene inviato alle sezioni verticali.
3. Il trasformatore di calore bolle, di conseguenza tutto il circuito secondario si riempie di vapore.
4. Le pareti del circuito secondario si riscaldano e rilasciano calore nell'ambiente.

Per garantire un'efficace trasmissione dei raggi termici dal liquido al litio-bromo alle pareti del radiatore, lo stato della sostanza attiva deve essere il più possibile vicino alla fase di nebbia. In tal modo il calore verrà trasportato da gocce di liquido caldo.

Per raggiungere questo obiettivo, è necessario rispettare la condizione fondamentale: l'ingresso nei tubi deve avere una temperatura minima di 40 e massima di 60 °C.

Gli apparecchi a vuoto garantiscono una temperatura ambiente inferiore di 2-3 gradi rispetto ai termosifoni tradizionali. In compenso, i costi di riscaldamento della casa si riducono in media del 17%.

Nel caso di un sistema autonomo, è difficile raggiungere tali valori. Nelle parti del sistema di riscaldamento lontane dalla fonte, il fluido termico si raffredda molto rapidamente. La soluzione è nell'utilizzo di caldaie a pirolisi con un regime di temperatura ottimale da 45 a 60 °C o da 50 a 70 °C.

In modo diverso il problema si risolve installando un'unità di miscelazione davanti a un gruppo di radiatori a vuoto. In questo caso, il livello a bassa temperatura sarà garantito dalla connessione dell'acqua riscaldata con quella raffreddata di ritorno. Il ciclo di lavoro nel radiatore a vuoto si ripete dopo che la condensa scende lungo le pareti interne.

Qualità positive e negative degli apparecchi

A favore dell'uso di radiatori senza gas nella cavità, si citano solitamente i seguenti argomenti:

• garantita assenza di aerazione dell'impianto;
• bassa resistenza idraulica;
• completa assenza o minima corrosione;
• stabile emissione di calore, poiché sulla superficie interna del corpo non si deposita sporco;
• numero minimo di giunzioni filettate, il che rende improbabili casi di perdite;
• ampia scelta di fluido termovettore: antigelo, acqua, vapore, ecc.

Se confrontiamo questi prodotti con i tradizionali radiatori ad acqua, negli appartamenti riscaldati centralmente l'aria non si riscalderà allo stesso modo. Nel secondo caso, l'acqua che entra nell'impianto riscalda direttamente tutto il corpo del radiatore. Nel radiatore a vuoto, l'acqua della rete centrale riscalda solo la parte inferiore.

L'uso di radiatori a vuoto consente un risparmio di fluido termovettore fino all'80%. Inoltre, quando il radiatore viene spento, le particelle di gas riscaldate rallentano il movimento, quindi si raffredda per un lungo periodo.

Le restanti sezioni della batteria ricevono calore dal liquido evaporato. Poiché il trasformatore di calore ha una temperatura e una conduttività termica inferiori rispetto all'acqua, le pareti delle sezioni verticali del radiatore si riscalderanno meno.

Per garantire lo stesso regime di temperatura dei radiatori ad acqua, il radiatore a vuoto deve avere una superficie maggiore.

I produttori affermano che le sezioni del prodotto si riscaldano istantaneamente. Con un piccolo volume d'acqua di 0,5 l, un frammento ha una potenza termica di 300 W. Va notato che ogni sezione del radiatore in ghisa, ormai classico, contiene 4 l di liquido.

Il risparmio è particolarmente evidente quando si utilizza l'antigelo. I costi per il suo acquisto si riducono notevolmente. La scarsa quantità di fluido termovettore e l'assenza della necessità di apparecchiature costose sono i principali vantaggi dell'utilizzo di radiatori a vuoto.

Un vantaggio di questi dispositivi è anche il fatto che la stanza si riscalda in modo più uniforme in verticale. Secondo le misurazioni, per ogni metro di altezza la differenza è di circa 0,5 °C. In una stanza con un'altezza del soffitto di 2,5 m, tra il dispositivo e il pavimento sarà di circa 1,25 °C.

L'efficienza dei radiatori a vuoto si manifesta quando si utilizzano risorse energetiche alternative, come la pompa di calore, i pannelli solari.

Mentre i radiatori in ghisa possono riscaldare l'ambiente quando il fluido termovettore raggiunge una temperatura di almeno 65 °C, per i dispositivi a vuoto sono sufficienti 35 °C

È importante sapere che, se per qualche motivo si verifica una depressurizzazione della sezione, il radiatore a vuoto non funzionerà. Il motivo è che i valori di pressione all'interno e all'esterno del corpo si equalizzeranno.

Un tale guasto rappresenta un pericolo per il benessere e la salute delle persone che vivono in casa, poiché il liquido all'interno è tossico.

Quando è vantaggioso un radiatore a vuoto?

Sulla base delle caratteristiche del radiatore a vuoto, si può concludere che il suo utilizzo in un sistema di riscaldamento centralizzato non porterà particolari vantaggi.

L'uso del dispositivo è giustificato quando si sceglie un sistema di riscaldamento autonomo. Se al suo interno circola non acqua ma un liquido antigelo, i costi del fluido termovettore si ridurranno notevolmente.

Un sistema di riscaldamento con radiatori a vuoto è molto efficace in tandem con un collettore solare. Per un cottage, questa è la migliore tecnologia moderna.

L'installazione di batterie a vuoto è una soluzione razionale se si dispone di una caldaia di bassa potenza. Tale fonte non può riscaldare il fluido termovettore alla temperatura elevata necessaria per il funzionamento dei dispositivi tradizionali. Nel caso di un'unità a vuoto, questo non è necessario. La reazione al suo interno si avvia già a 35 °C.

I cottage fuori città che i proprietari non utilizzano per residenza permanente impiegano molto tempo a riscaldarsi durante il freddo. Un radiatore a vuoto accelererà il processo. Il processo di riscaldamento con il suo contributo avviene rapidamente e il calore viene distribuito uniformemente.

Regole per la scelta del prodotto

Con la crescente popolarità di questa apparecchiatura ad alta tecnologia, sul mercato si incontrano sempre più contraffazioni di bassa qualità.

Al momento dell'acquisto, è necessario verificare che siano allegati i certificati appropriati e altra documentazione tecnica. Bisogna ricordare che la regola principale per un funzionamento efficace dell'unità è la tenuta stagna completa.

Per il radiatore è importante anche il parametro della quantità di fluido termovettore nelle sezioni verticali, ovvero la miscela di litio-bromuro. Un volume elevato può comportare il traboccamento del liquido.

Per valutare la conformità del volume, è necessario basarsi sul suono prodotto quando si dondola l'unità. Dovrebbe assomigliare a un fruscio sommesso. Se invece si sente chiaramente il suono del liquido che scorre, è molto probabile che il radiatore sia una contraffazione artigianale.

Sulla maggior parte dei propri modelli, i produttori europei offrono una garanzia fino a 5 anni. I prezzi sono direttamente proporzionali al numero di sezioni e sono superiori rispetto agli analoghi ad acqua.

Sui prodotti realizzati con tecnologia di fabbrica, le saldature non presentano alcun difetto, a differenza di quelli di origine sconosciuta.

I produttori con buona reputazione rivestono i corpi dei prodotti con vernice in polvere di qualità. Pertanto, è difficile compromettere l'integrità dello strato di vernice anche a contatto con un solvente. Non si può trascurare neppure l'aspetto della tenuta stagna della valvola di riempimento.

Dettagli dell'installazione fai-da-te

Montare un radiatore a vuoto non è difficile, ma per evitare modifiche, è necessario apprendere alcune regole. È indispensabile seguire le raccomandazioni riguardanti il posizionamento dell'apparecchio rispetto a parete, pavimento e davanzale.

La distanza tra radiatore e parete deve essere di almeno 50 mm, tra apparecchio e pavimento da 20 a 50 mm, e la distanza ottimale dal retro del davanzale è di 50-100 mm.

Nella foto sono mostrate le opzioni di collegamento dei radiatori. È bene sapere che l'inserimento di altri apparecchi di riscaldamento insieme a quelli a vuoto riduce l'efficienza dell'impianto.

L'installazione stessa differisce poco dall'inserimento nell'impianto di radiatori di altro tipo. L'unica differenza è che l'ingresso e l'uscita si trovano in basso.

L'installazione di un apparecchio a vuoto prevede una sequenza di azioni successive:

1. Si scarica il fluido termico e si smonta il vecchio apparecchio di riscaldamento.
2. Si eseguono le marcature dei punti di installazione.
3. Si fissano le staffe. Si verificano per stabilità e resistenza.
4. Si montano i rubinetti a sfera. Attraverso di essi, l'apparecchio viene collegato alla tubatura. I giunti vengono sigillati obbligatoriamente con stoppa o sigillante.
5. Si verifica la tenuta stagna del sistema.

Per migliorare lo scambio termico, è possibile posizionare un foglio di alluminio sulla parete dietro il radiatore. In presenza di un isolamento termico preesistente, sarà necessario aumentare la lunghezza delle staffe di un valore pari allo spessore dello strato isolante. Se la casa viene coibentata, l'efficienza dell'impianto di riscaldamento aumenterà.

I migliori produttori di radiatori a vuoto

I radiatori a vuoto non si distinguono ancora per una vasta gamma sul mercato degli apparecchi di riscaldamento. Tra i consumatori godono di particolare autorità i prodotti dell'azienda EnergyEco. Questo produttore russo utilizza acciaio da 1,5 mm per la fabbricazione dei radiatori. Gli utenti notano l'elevata qualità costruttiva e una buona resa termica — circa 170 kW per elemento.

La pressione di esercizio per il radiatore è compresa tra 0,6 e 1,3 MPa. Anche a 2 MPa l'apparecchio può funzionare, ma 5 MPa sono troppi — inizia a danneggiarsi. Il costo del radiatore di EnergyEco è considerevole, ma la domanda non diminuisce.

Il produttore Forvacuum produce apparecchi a vuoto da parete e da zoccolo. La resa termica di un registro lungo 1 m con temperatura del fluido termico di 50 °C è di 239 W.

Il registro termosifone si distingue per la ridotta quantità di metallo impiegato, poiché il suo corpo a pareti sottili non è progettato per alte pressioni interne. A 50 °C e utilizzando etanolo, la pressione è di soli 0,027 MPa.

Si possono trovare sul mercato anche radiatori di produzione cinese. Avranno un prezzo inferiore, ma a volte una qualità dubbia. Al momento dell'acquisto, è necessario esaminarli attentamente e verificare la documentazione.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Conoscenza della struttura del dispositivo sottovuoto e del suo principio di funzionamento:

Alcuni artigiani creano batterie sottovuoto con le proprie mani:

Sull'opportunità dell'uso dei radiatori sottovuoto esistono opinioni contrastanti. Ma in alcuni casi questo metodo di riscaldamento può rivelarsi molto efficace. L'importante è accertarsi al momento dell'acquisto della loro eccellente qualità e della completa sicurezza.

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