Radiadores de vacío de calefacción: revisión de tipos, reglas de selección + tecnología de instalación

Los nuevos desarrollos orientados al ahorro en los gastos de calefacción del hogar atraen cada vez más la atención. Entre las novedades se encuentran los radiadores de vacío para calefacción. Son baterías comunes en apariencia, pero completamente diferentes en su principio de funcionamiento.

Son adecuados tanto para sistemas de calefacción centralizados como para autónomos. En este artículo, explicaremos detalladamente los principios de funcionamiento de los radiadores de vacío, sus variedades, y también abordaremos los detalles que se deben tener en cuenta al elegir radiadores de calefacción para el hogar.

¿Qué es una batería de vacío?

Se le llama radiador de vacío porque el aire ha sido completamente extraído de la cavidad interna de esta estructura seccional de acero. Esto se hace para reducir la presión.

En las secciones selladas herméticamente se coloca una sustancia líquida que tiene la propiedad de evaporarse fácilmente a baja temperatura. Generalmente se trata de etanol o líquido de bromuro de litio.

En esencia, el funcionamiento de una batería de vacío se basa en el principio de un termosifón bifásico sellado. Además, posee buenas propiedades de transferencia de calor.

El sistema con estos aparatos es de baja inercia. Alcanza rápidamente el modo de funcionamiento y reacciona casi instantáneamente a los cambios en la pérdida de calor.

La tabla muestra la eficiencia de calentamiento de diferentes radiadores. La transferencia de calor al ambiente desde la superficie del radiador de vacío comienza mucho más rápido.

La batería de vacío tiene una proporción óptima entre radiación térmica y convección en la transferencia total de calor. El primer indicador es del 80%, el segundo del 20%.

Tipos de radiadores de vacío

La línea de aparatos de vacío incluye productos diseñados para calefacción eléctrica, registros de vacío, radiadores panel. También se pueden encontrar en venta productos de diseño exclusivos.

Merecen especial atención los modelos de radiador eléctrico de vacío, aunque son más costosos. Son una buena solución para los propietarios de propiedades rurales poco visitadas.

Radiador de vacío de diseño en forma de soporte para leña. No solo se pueden apilar los troncos sobre él, sino también secarlos.

En lugar de un canal horizontal con refrigerante, este dispositivo cuenta con un calentador tubular de tipo cartucho con una potencia de más de 50 W por sección.

Este calentador transfiere calor al relleno —aceite o agua—, calentando así el líquido de bromuro de litio. Al instalar estos modelos, es necesario contar con una conexión a tierra.

Dispositivo y principio de funcionamiento

La diferencia entre los radiadores de vacío y los análogos bimetálicos y de aluminio se puede apreciar incluso con una inspección visual. En los primeros, la distancia entre las secciones es mayor. Este aparato de calefacción consta de un cuerpo, un canal horizontal y secciones verticales.

Esquema simplificado del radiador de vacío. Sus elementos principales son el colector (1) y las secciones verticales (2), donde se encuentra el refrigerante secundario.

El primero de estos elementos incluye dos secciones fabricadas en acero de 1,5 mm. El canal horizontal es el circuito primario, ubicado en la parte inferior y conectado a la fuente de calor. Por él circula el refrigerante, que transfiere calor al líquido que se encuentra en las secciones, las cuales están dispuestas perpendicularmente a este canal.

Las secciones verticales están llenas de refrigerante secundario, un transformador de calor. Están completamente aisladas del circuito primario. Su número se refleja directamente en el grado de calentamiento de la habitación. La velocidad de calentamiento del líquido afecta la presión dentro de las cavidades. Cuanto mayor es, menor es la presión.

El refrigerante secundario es un líquido cuya base son el bromo y el litio. En el circuito se encuentra en un volumen pequeño y tiene la propiedad de hervir y evaporarse rápidamente a una temperatura baja, alrededor de 35 °C.

Los circuitos tienen un buen aislamiento entre sí y con respecto al entorno.

El proceso que ocurre en las baterías de vacío es el siguiente:

1. El anticongelante o el agua calienta el canal horizontal.
2. El calor del canal horizontal se envía a las secciones verticales.
3. El transformador de calor hierve, como resultado de lo cual el vapor llena todo el circuito secundario.
4. Las paredes del circuito secundario se calientan y liberan calor al ambiente.

Para garantizar una transferencia eficaz de los rayos de calor desde el líquido de bromuro de litio a las paredes del radiador, el estado de la sustancia de trabajo debe acercarse lo más posible a la etapa de niebla. Entonces el calor será transportado por gotas de líquido caliente.

Para lograrlo, se debe cumplir la condición principal: la temperatura de entrada en las tuberías debe ser de al menos 40 °C y como máximo 60 °C.

Los aparatos de vacío proporcionan una temperatura ambiente entre 2 y 3 grados más baja que los radiadores tradicionales. En cambio, los costos de calefacción del hogar se reducen en un promedio del 17%

En el caso de un sistema autónomo, es difícil alcanzar tales indicadores. En las secciones del sistema de calefacción alejadas de la fuente, el refrigerante se enfriará muy rápidamente. La solución está en el uso de calderas de pirólisis con un rango de temperatura óptimo de 45 a 60 °C o de 50 a 70 °C.

De otra manera, el problema se resuelve instalando un nodo de mezcla delante de un grupo de radiadores de vacío. En este caso, el nivel de baja temperatura asegurará la conexión del agua caliente con el agua enfriada del retorno. El ciclo de trabajo en el radiador de vacío se repite después de que el condensado desciende por las paredes internas.

Cualidades positivas y negativas de los aparatos

A favor del uso de radiadores que no contienen gases en su interior, generalmente se presentan los siguientes argumentos:

• ausencia garantizada del fenómeno de aireación del sistema;
• baja resistencia hidráulica;
• ausencia total o corrosión mínima;
• transferencia de calor estable, ya que no se acumula suciedad en la superficie interior del cuerpo;
• número mínimo de conexiones roscadas, lo que hace poco probable la aparición de fugas;
• amplia selección de fluido caloportador: anticongelante, agua, vapor, etc.

Si se comparan estos productos con los radiadores de agua convencionales, en los apartamentos con calefacción centralizada, el aire no se calentará de la misma manera. En el segundo caso, el agua que ingresa al sistema calienta directamente todo el cuerpo del radiador. En el de vacío, el agua de la tubería principal solo calienta la parte inferior.

El uso de radiadores de vacío proporciona un ahorro de fluido caloportador de hasta el 80%. Además, al desconectar la batería, las partículas de gas caliente ralentizan su movimiento, por lo que se enfría durante un tiempo prolongado.

Las secciones restantes de la batería reciben calor del líquido evaporado. Debido a que el transformador de calor tiene una temperatura y conductividad térmica inferiores a las del agua, las paredes de las secciones verticales del radiador se calentarán menos.

Para garantizar el mismo régimen de temperatura que con los radiadores de agua, el radiador de vacío debe tener una superficie mayor.

Los fabricantes afirman que las secciones del producto se calientan instantáneamente. Con un pequeño volumen de agua de 0,5 L, un fragmento tiene una transferencia de calor de 300 W. Cabe señalar que cada sección de un radiador de hierro fundido, que se ha convertido en un clásico, contiene 4 L de líquido.

El ahorro es especialmente notable cuando se utiliza anticongelante. Los costos de su adquisición se reducirán significativamente. La pequeña cantidad de fluido caloportador y la ausencia de necesidad de equipos costosos son las principales ventajas del uso de radiadores de vacío.

Una ventaja de estos dispositivos es que la habitación se calienta de manera más uniforme en vertical. Según las mediciones, por cada metro de altura, la diferencia es de aproximadamente 0,5 °C. En una habitación con una altura de techo de 2,5 m, entre el dispositivo y el suelo será de aproximadamente 1,25 °C.

La eficacia de los radiadores de vacío se manifiesta al utilizar recursos energéticos alternativos, como una bomba de calor o paneles solares.

Mientras que los radiadores de hierro fundido pueden calentar la habitación cuando el refrigerante alcanza una temperatura de al menos 65 °C, para los dispositivos de vacío son suficientes 35 °C

Cabe saber que si por alguna circunstancia se produce una despresurización de una sección, el radiador de vacío no funcionará. La razón es que los valores de presión dentro y fuera del cuerpo se igualarán.

Esta avería supone una amenaza para el bienestar y la salud de las personas que habitan la casa, ya que el líquido que contiene es tóxico.

¿Cuándo es ventajoso un radiador de vacío?

Basándose en las características del radiador de vacío, se puede concluir que su uso en un sistema de calefacción central no aportará un beneficio significativo.

El uso del dispositivo está justificado al elegir un sistema de calefacción autónomo. Si en él circula no agua, sino un líquido anticongelante, los costes del refrigerante se reducirán significativamente.

Un sistema de calefacción con radiadores de vacío es muy eficaz en combinación con un colector solar. Para una casa de campo, es la mejor tecnología moderna.

La instalación de baterías de vacío es una solución racional si se ha adquirido una caldera de baja potencia. Esta fuente no podrá calentar el refrigerante a la alta temperatura necesaria para el funcionamiento de los dispositivos tradicionales. En el caso de un equipo de vacío, esto no es necesario. La reacción en su interior se iniciará ya a 35 °C.

Las casas de campo que los propietarios no utilizan como residencia permanente se calientan lentamente en épocas de frío. Un radiador de vacío acelerará el proceso. El proceso de calentamiento con su participación ocurre rápidamente y el calor se distribuye uniformemente.

Reglas para la selección del producto

Con el aumento de la popularidad de este equipo de alta tecnología, en el mercado se encuentran cada vez más productos falsificados de baja calidad.

Al comprar, se debe verificar si se han adjuntado al dispositivo los certificados correspondientes y otra documentación técnica. Cabe recordar que la regla principal para el funcionamiento eficiente del equipo es la estanqueidad total.

También es importante para el radiador un parámetro como la cantidad de refrigerante en las secciones verticales — la mezcla de bromuro de litio. Un volumen grande puede amenazar con el derrame del líquido.

Para evaluar la correspondencia del volumen, hay que guiarse por el sonido que se produce al agitar el equipo. Debe parecerse a un susurro suave. Si se distingue claramente el sonido de un líquido que fluye, es muy probable que el radiador pueda ser una imitación artesanal.

La mayoría de sus modelos tienen una garantía de hasta 5 años por parte de los fabricantes europeos. Los precios son directamente proporcionales al número de secciones y son más altos que los de los análogos de agua.

En los productos fabricados con tecnología de fábrica, las soldaduras no presentan ningún defecto, a diferencia de los equipos de origen desconocido.

Los fabricantes de buena reputación cubren los cuerpos de los productos con pintura en polvo de alta calidad. Por lo tanto, la integridad de la capa de pintura es difícil de dañar incluso en contacto con un disolvente. No se debe pasar por alto el aspecto de la estanqueidad de la válvula de llenado.

Detalles de la instalación por uno mismo

Instalar un radiador de vacío no es complicado, pero para evitar tener que rehacerlo, es necesario aprender algunas reglas. Se deben seguir las recomendaciones relativas a la ubicación del equipo respecto a la pared, el suelo y el alféizar.

La distancia entre el radiador y la pared debe ser de al menos 50 mm, entre el aparato y el suelo de 20 a 50 mm, y la distancia óptima a la parte trasera del alféizar es de 50 a 100 mm.

La foto muestra las opciones de conexión de los radiadores. Debe saber que incluir otros aparatos de calefacción en el sistema junto con los de vacío reduce su eficiencia.

La instalación en sí difiere poco de la conexión a un sistema de radiadores de otros tipos. La única diferencia es que la entrada y la salida están en la parte inferior.

La instalación de un equipo de vacío implica una cadena de acciones consecutivas:

1. Se drena el refrigerante, se desmonta el antiguo aparato de calefacción.
2. Se realiza el marcado de los lugares de instalación.
3. Se fijan los soportes. Se prueban su estabilidad y resistencia.
4. Se montan las válvulas de bola. A través de ellas, el aparato se conecta a la tubería principal. Las uniones deben sellarse con estopa o sellador.
5. Se comprueba la estanqueidad del sistema.

Para mejorar el intercambio de calor, se puede colocar una lámina de papel de aluminio en la pared detrás del radiador. Si ya existe un aislamiento térmico, habrá que aumentar la longitud de los soportes en una cantidad igual al grosor de la capa aislante. Si se aísla la casa, la eficiencia del sistema de calefacción aumentará.

Los mejores fabricantes de radiadores de vacío

Los radiadores de vacío aún no se distinguen por una amplia gama en el mercado. Entre los consumidores, los productos de la empresa EnergyEco gozan de especial autoridad. Este fabricante ruso utiliza acero de 1,5 mm para fabricar las baterías. Los usuarios destacan la alta calidad de fabricación y una buena disipación de calor: alrededor de 170 kW por elemento.

La presión de trabajo para el radiador es de 0,6 a 1,3 MPa. Incluso a 2 MPa, el aparato puede funcionar, pero 5 MPa es demasiado para él: comienza a romperse. El costo de un radiador de EnergyEco es considerable, pero la demanda no disminuye.

El fabricante Forvakuum produce aparatos de vacío de tipo mural y de zócalo. La disipación de calor de un registro de 1 m de longitud a una temperatura del refrigerante de 50 °C es de 239 W.

El registro termosifónico se caracteriza por un bajo consumo de metal, ya que su cuerpo de paredes delgadas no está diseñado para soportar una alta presión interna. A 50 °C y usando etanol, esta es de solo 0,027 MPa.

También se pueden encontrar en el mercado radiadores de fabricación china. Tendrán un precio más bajo, pero a veces una calidad dudosa. Al comprarlos, se deben inspeccionar minuciosamente y verificar la documentación.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Introducción a la estructura del dispositivo de vacío y su principio de funcionamiento:

Algunos aficionados crean baterías de vacío con sus propias manos:

Sobre la conveniencia de usar radiadores de vacío, existen opiniones contradictorias. Pero en algunos casos, este método de calefacción puede resultar muy eficaz. Lo principal es asegurarse al comprarlos de su excelente calidad y total seguridad.

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