Mówiąc o odpowiedniej jakości wody w instalacji grzewczej, mamy na myśli medium pozbawione zanieczyszczeń oraz powietrza. W artykule przyjrzymy się bliżej ostatniemu czynnikowi i wyjaśnimy – jak obecność mikropęcherzyków wpływa na sprawność układu oraz jak usunąć powietrze z instalacji c.o?
Obecność powietrza w instalacji grzewczej
Powietrze w nowej instalacji znajduje się niemal w każdym elemencie systemu – w rurach czy elementach grzejnych. Napełniając system czynnikiem grzewczym jest ono usuwane przez specjalnie przeznaczone do tego zawory. Jednak w sytuacji niepoprawnie rozmieszczonych lub niepoprawnie pracujących odpowietrzników automatycznych, część powietrza nadal może pozostać w instalacji, co jest poważnym problemem wpływającym na żywotność i sprawność całego układu jak i również zastosowanych w nim komponentów.
Skutki obecności powietrza w instalacji
Obecność powietrza nie oznacza tylko głośnej pracy instalacji. Mikropęcherzyki gromadzące się w systemie wpływają negatywnie na efektywność wymiany ciepła, ograniczają przepływ wody oraz są przyczyną wysokich kosztów eksploatacji układu. Przyspieszają proces korozji, czego efektem będzie krótsza żywotność systemu. W układzie, w którym występuje powietrze może zachodzić proces kawitacji – który prowadzi do uszkodzenia wirników pomp obiegowych.
Niestety, problem występowania powietrza w instalacji jest szerszy. Nawet w przypadku, gdzie lokalizacja i wykonanie armatury odpowietrzającej będą prawidłowe, to powietrze do systemu może przedostać się nawet na etapie normalnej pracy systemu. Jakie czynniki sprzyjają zapowietrzeniu się instalacji?
Przyczyny gromadzenia się powietrza w instalacji
Jeśli chodzi o otwarte układy centralnego ogrzewania, powietrze przedostaje się do instalacji przez otwarte naczynie wzbiorcze. W przypadku układów zamkniętych gromadzenie się powietrza stanowi bardziej złożone zagadnienie, na które wpływa głównie przedostawanie się powietrza do instalacji podczas podgrzewania wody. Jego ilość jest zależna od ciśnienia i temperatury. To zagadnienie opisuje prawo Henry’ego – im wyższe ciśnienie i niższa temperatura, tym więcej powietrza rozpuszcza się w wodzie. Przybiera ono postać mikropęcherzyków o średnicy dziesiątych części milimetra. W instalacji znajdują się elementy takie jak kotły czy urządzenia, które działają na warunkach kawitacji. Wtedy proces formowania się mikropęcheczyków jest ciągły i ma miejsce na powierzchni oddzielającej wodę od komory spalania. W ten sposób powietrze rozpuszczone w wodzie gromadzi się w krytycznych punktach instalacji, skąd musi zostać usunięte. Pozostałe czynniki wpływające na pojawienie się powietrza w systemie to praca układu w podciśnieniu oraz dyfuzja poprzez materiały rur.
Eliminacja mikropęcherzyków z układu jest więc koniecznością. Jak pozbyć się rozpuszczonego powietrza z wody? Należy wyposażyć instalację grzewczą w takie elementy, które eliminują je w sposób ciągły.
Niezbędne wyposażenie instalacji. Jak pozbyć się powietrza z wody?
Elementy stosowane w eliminacji powietrza możemy podzielić na dwie kategorie:
- Odpowietrzniki automatyczne lub ręczne, służące do usuwania powietrza w miejscu jego zgromadzenia.
- Separatory powietrza przeznaczone do usuwania powietrza w postaci mikropęcherzyków. Urządzenia są w stanie wyeliminować rozpuszczone powietrze z przepływającego medium, co odróżnia je od odpowietrzników.
Warto zaznaczyć, że tradycyjne odpowietrzniki stały się mniej skuteczne w usuwaniu powietrza rozpuszczonego w wodzie, które przybierają formę mikropęcherzyków. Aby w pełni wyeliminować problem z zapowietrzaniem się instalacji, należy wyposażyć ją w separator powietrza.
Zasada działania separatora powietrza
Zasada działania separatora powietrza opiera się na wykorzystaniu kilka zjawisk fizycznych. Główna część zaworu składa się z elementów wspomagających uwalnianie się mikropęcherzyków z przepływającego czynnika. Wytracone w ten sposób cząsteczki powietrza przylegają do powierzchni siatki. Łączą się ze sobą i tym samym zwiększają swoja obojętność – do momentu, kiedy siła wyporu hydrostatycznego jest większa niż siła adhezji. Pęcherzyki powietrza unoszą się do góry urządzenia – gdzie są gromadzone, a następnie uwalniane przez automatyczny odpowietrznik.
Należy pamiętać, że zastosowanie separatora powietrza nie wyklucza konieczności stosowania odpowietrzników w instalacji.
Na jakie czynniki zwrócić uwagę wybierając separator powietrza?
- budowę wewnętrzną zaworu,
- zalecaną prędkość przepływu,
- łatwość konserwacji urządzenia,
- sposób montażu zaworu,
- efektywność w usuwaniu powietrza (w przypadku separatorów wysokiej jakości informacja będzie podana w dokumentacji technicznej).
Na rynku grzewczo-chłodniczym istnieją urządzenia do usuwania powietrza występującego w instalacji, które spełniają wyżej wymienione kryteria. Przykładem jest separator powietrza w wersji mosiężnej z serii DISCAL® marki Caleffi.
Separator powietrza z serii DISCAL® w wersji mosiężnej od Caleffi
Separator powietrza z serii 551 dzielimy na dwie części funkcjonalne. Jaka jest specyfika ich budowy oraz działania?
- W dolnej znajduje się komora, w której wnętrzu zamontowano element gromadzący pęcherzyki powietrza. Część wyposażona jest również w korek spustowy, który umożliwia opróżnianie separatora z wody w trakcie jego konserwacji.
- Górna część urządzenia odpowiedzialna jest za usuwanie powietrza. Wyposażona jest w odpowietrznik, a komora pływaka została celowo wydłużona, aby zabezpieczyć element przed zanieczyszczeniami. Pływak został umieszczony na prowadnicy, co chroni go przed zacięciem. To rozwiązanie, które gwarantuje poprawną optymalną pracę zaworu.
Konstrukcja separatora umożliwia łatwy dostęp do wszystkich jego elementów w trakcie konserwacji, bez konieczności jego demontażu. Jest przeznaczony do małych i średnich instalacji.
Obecność powietrza w instalacji grzewczej lub chłodniczej może być przyczyną wielu problemów, wpływających na sprawność i żywotność układu oraz zastosowanych w nim komponentów. Rozwiązaniem jest wybór odpowiedniego produktu przeznaczonego do jego ciągłej i skutecznej eliminacji mikropęcherzyków. Dzięki zastosowaniu separatora powietrza, zabezpieczysz instalację przed wszystkimi zagrożeniami wymienionymi w artykule.