Вопреки расхожему мнению, наличие воздуха в закрытых системах, в которых циркулирует теплоноситель (отопление, охлаждение и т.п.) может вызвать серьёзные сбои и повлечь за собой большие проблемы. Помимо газов, входящих в состав воздуха, то есть кислорода, азота, аргона и углекислого газа, в системе отопления также можно обнаружить элементы, которые образуются в результате коррозии или химических реакций, например, метан, водород и сероводород.
В этой публикации мы рассмотрим наиболее распространенные причины завоздушивания системы и методы его устранения.
Проблема скопления воздуха в системе
Воздух может поступать в систему различными путями и может существовать в разных формах, но он практически всегда негативно влияет на работу системы. В жидкости могут образовываться мельчайшие пузырьки воздуха, которые в некоторых случаях полностью блокируют поток воды, создавая так называемые воздушные пробки.
Мнение эксперта
Микропузырьки появляются в результате изменений температуры и давления в системе, а также смешиваются с водой в процессе заполнения.
Другая проблема — это растворённые газы, которые содержатся в воде естественным образом. При благоприятных условиях (падение давления или повышение температуры) они превращаются в микропузырьки. Воздух может попасть в систему в результате диффузии (проникновения) через стенки труб, особенно пластиковых и не имеющих антидиффузионного слоя.
К сожалению, системы центрального отопления во многих домах как раз построены из некачественных труб, в которых это явление не является чем-то необычным. Само собой, это приводит к тому, что воздух непрерывно попадает в теплоноситель, затрудняя работу всех компонентов системы.
Почему в системе отопления может накапливаться воздух?
Несмотря на герметичность и серьёзные защитные меры в современных отопительных системах, они регулярно заполняются газом.
Вот самые распространенные причины:
- при проектировании трубопроводов было допущено нарушение угла наклона;
- отдельные элементы отопительной конструкции неплотно соединяются друг с другом;
- сбой работы воздухоотводчика;
- распространение коррозии повлекло проблемы с герметизацией;
- вода слишком быстро поступает в трубопровод, что привело к образованию микропузырьков, скапливающихся внутри конструкции;
- последствие ремонта, во время которого произошла непредвиденная разгерметизация, а соответственно и проникновение воздуха.
Методы удаления воздуха
Существует множество устройств, направление работы которых — снижение уровня насыщенности газами в воде. Некоторые централизованно абсорбируют воздух, скапливающийся в системе. Другие работают «точечно», что более эффективно при работе с крупными системами. Мы предлагаем вам три основных способа провести деаэрацию.
Вентиляционные отверстия
Вывод пузырьков воздуха через вентиляционные отверстия, расположенные на верхних концах стояков и в тех секциях трубопровода, в которых активно скапливается воздух.
Можно использовать как ручные, так и автоматические воздухоотводчики, которые выполняют функцию вентиляции, просто сбрасывая газовые накопления из вентиляционной камеры. Деаэрация установки в данном случае происходит автоматически и в непрерывном режиме.
Однако ручных и автоматических вентиляционных отверстий часто недостаточно, чтобы полностью очистить систему от газовых скоплений, поскольку они эффективно удаляют только крупные пузырьки воздуха, в то время как основной проблемой для большинства систем является скопление микропузырьков, которые нередко даже не видны невооруженным глазом.
Вакуумный деаэратор
Не менее эффективным устройством для разделения газов (причём не только в виде свободных пузырьков газа и микропузырьков, но и уже растворенных в жидкости), является вакуумный деаэратор.
Мы помним, что воздух (смесь множества газов) выпадает в осадок во всех точках система, в которых фиксируется повышение температуры (эффект быстро нагретой воды) и падение давления (эффект открытия бутылки с газированным напитком).
Но что если газы растворены в воде? Для абсорбирования газа в воде на рынке доступны специальные вакуумные дегазаторы, конструкция которых намеренно создает условия для образования микропузырьков растворенных газов.
Мнение эксперта
Из-за высокой эффективности данного метода, рекомендуется заранее позаботиться об установке хотя бы простейшего газового датчика, который бы автоматически отключал устройство, если количество растворенных газов достигло удовлетворительного и безопасного значения.
Сепараторы
Последний способ — удаление воздуха с помощью сепараторов. Это устройство представляет из себя небольшой железный цилиндр, оснащенный воздухоотводчиком, вентилем для выброса газа и специальным механическим разделительным элементом, который «отфильтровывает» поток воды от микропузырьков и частиц шлама, функционируя одновременно как воздухоотводчик, фильтр и деаэратор.
Преимущество сепараторов также в том, что они надежны, долговечны, имеют простую конструкцию и не требуют обслуживания.
На место установки сепаратора влияют внешние условия. Вспоминаем газовый закон Генри: «Газ будет растворяться в жидкости до тех пор, пока существует баланс между парциальным давлением газа и давлением в жидкости». Таким образом, чем выше температура и ниже рабочее давление, тем эффективнее будет происходить процесс деаэрации.
Хотя такая ситуация возникает крайне редко, но следует помнить, что размещение сепаратора в зоне всасывания может привести к тому, что динамическое давление в системе достигнет нуля или даже отрицательных значений.
Речь идет о рабочем диапазоне, включающем всасывающую сторону циркуляционного насоса. В таком случае сепаратор будет не только делать свою непосредственную работу, но также всасывать воздух из атмосферы. Чтобы не допустить такого развития событий, рекомендуется увеличить расстояние до помпы.
Сепараторы воздуха чаще используются в более крупных установках, характеризующихся быстрыми перепадами температуры, например, в каминах с водяной рубашкой. Их устанавливают в местах с повышенной температурой, где воздух чаще всего выпадает в виде микропузырьков, например, в каналах приточной вентиляции, прямо за камином.
Мнение эксперта
Этот способ ликвидирует большую часть газов ещё в самом начале, предотвращая их распространение по всей установке. Аналогичную функцию выполняет гидравлическое сцепление, оснащенное специальной вставкой из сетки, улавливающей микропузырьки.
Степень очистки водяных потоков при использовании сепараторов намного выше, но и метод сборки отличается. Чтобы очистить максимальное количество отложений, рекомендуется размещать сепаратор за гидравлической муфтой или смесительным клапаном, несмотря на падение температуры.
Резюме
Подводя итог, можно сказать, что относительно тривиальная проблема с накапливающимся воздухом в системе отопления может иметь очень серьезные последствия. Поэтому ещё на этапе установки следует подумать о том, чтобы потратить несколько тысяч рублей на адекватную систему фильтрации, потому что в случае реального сбоя вы гарантированно потратите намного больше на устранение проблемы.
