Odpowietrznik w instalacji grzewczej


Reklama

Pompa ciepła Stiebel Eltron

Powietrze znajdujące się w instalacji wbrew pozorom może stanowić bardzo duży problem i może stać się przyczyną poważnych awarii i dodatkowych kosztów.

Oprócz gazów wchodzących w skład powietrza, czyli tlenu, azotu, argonu i dwutlenku węgla, w systemie grzewczym możemy również znaleźć te, które powstały w wyniku korozji lub reakcji chemicznych, np. metan, wodór i siarkowodór. Powietrze do instalacji może przedostać się kilkoma drogami i występować w różnych postaciach. Aby pozbyć się niechcianego gościa wykorzystać można odpowietrznik albo też separator.

Nieusunięte do końca podczas napełniania występuje w formie wolnych pęcherzy, które w niektórych przypadkach całkowicie blokują przepływ wody, tworząc tzw. korki gazowe. Drugą często spotykaną postacią są mikropęcherze powstałe w wyniku zmian temperatury i ciśnienia w instalacji, jak również dostarczone wraz z wodą podczas procesu napełniania. Trzecią postać stanowią rozpuszczone gazy, które naturalnie znajdują się w wodzie.

W sprzyjających warunkach (spadek ciśnienia lub wzrost temperatury) przekształcają się w mikropęcherze. Przedostawanie się powietrza do instalacji może nastąpić poprzez zjawisko dyfuzji (przenikania) przez ścianki rur, głównie z tworzyw sztucznych niezwierających warstwy antydyfuzyjnej. Niestety zdarzają się instalacje c.o. wykonane z nieodpowiedniej rury, gdy zjawisko dyfuzji zbiera swoje żniwo i powietrze w sposób ciągły przedostaje się do czynnika grzewczego, utrudniając działanie wszystkich składowych systemu. Odpowiada to niekiedy sytuacji, jakbyśmy co jakiś czas wymieniali w instalacji wodę na świeżą.

Zapowietrzona instalacja – odpowietrznik potrzebny od zaraz!

Bardzo często winą za uszkodzony wymiennik w kotle, niedziałającą pompę, słabo grzejący grzejnik lub zimną podłogę obarcza się wadliwe urządzenia lub ich producentów. Przyczyna z reguły okazuje się zupełnie inna i jest dość prozaiczna. Pozwolę sobie przytoczyć kilka przykładów z życia wziętych, które na pierwszy rzut oka mogą wskazywać na wady produktu, a finalnie okazuje się, że winne jest powietrze. Na pewno część z nas miała do czynienia z grzejnikiem do połowy zimnym lub wydobywającym się z niego dźwiękiem przypominającym przelewanie się małego strumienia wody.

Można w pierwszej chwili winić za to producenta grzejnika, zaworu termostatycznego lub głowicy. Jest to jednak nic innego jak powietrze, które zlokalizowało się w przestrzeni grzejnika i uniemożliwia swobodną cyrkulację wody, a tym samym odpowiedni przekaz energii. Kolejny przykład to niedziałające ogrzewanie podłogowe. Tym razem podejrzenia skierowane są z reguły na przepływomierz, rozdzielacz, źle dobraną pompę lub inną część instalacji. Jest to jednak typowy objaw tzw. korka (zatoru) gazowego, całkowicie uniemożliwiającego przepływ wody w pętli podłogowej.

Wszelkiego typu bulgotania i szumy, które niekiedy słyszalne są w przewodach instalacyjnych, także może powodować powietrze. Stosunkowo często winą za głośną pracę pompy obarczany jest producent, a powodem są gazy wytrącające się na łopatkach wirnika. Dodatkowo taka sytuacja, w pompach z mokrym wirnikiem, uniemożliwia odpowiednie smarowanie, co prowadzi do uszkodzenia łożysk. Bardzo groźnym zjawiskiem występującym w instalacji jest kawitacja. Ma ona destrukcyjny wpływ zarówno na pompy, jak również na inne elementy systemu: zawory, zasuwy itp.

Występuje w kanałach przepływowych pomp oraz armatury znajdującej się w instalacji. Związana jest z miejscowym spadkiem ciśnienia przepływającej cieczy, poniżej wartości krytycznej. Prowadzi to do wytworzenia się mikropęcherzy pary i innych gazów, które rosną, a następnie zanikają w strefie wyższego ciśnienia (tzw. implozja). Towarzyszy temu miejscowy wzrost ciśnienia nawet do kilkuset megapascali. Powoduje to niszczenie ścianek urządzeń w miejscach, gdzie następuje implozja pęcherzyka. Jest to oddziaływanie mechaniczne prowadzące do powstawania dziur i wżerów, a w efekcie – całkowitej awarii produktu.

Brak odpowietrznika i korozja instalacji

Kolejnym bardzo poważnym skutkiem oddziaływania powietrza znajdującego się w instalacji jest korozja. Tlen w kontakcie z żelazem tworzy magnetyt (tzw. czarny muł):

  • tlen (O2) + żelazo (Fe) = magnetyt (Fe3O4)

Jeżeli w instalacji nadal występuje tlen, magnetyt przekształca się w hematyt, czyli potoczną rdzę:

  • tlen (O2) + magnetyt (Fe3O4) = hematyt (Fe2O3)

W większości przypadków negatywne działanie powietrza to proces długotrwały i niejednokrotnie przekraczający okresy gwarancyjne urządzeń. Stąd też bardzo ważne jest to, aby odpowiednio zabezpieczyć instalację już na samym początku działania. Stosunkowo niskie koszty urządzeń odpowietrzających pozwolą nam na uniknięcie bardzo drogich wymian: pompy, wymiennika kotła, grzejnika itp.

Co na to prawo? Montuj odpowietrznik!

Norma PN-91/B-02420 mówi, że instalacje centralnego ogrzewania i instalacje chłodzące pracujące w układzie zamkniętym powinny być wyposażone w urządzenia usuwające powietrze z czynnika grzewczego w trakcie napełniania instalacji jak również w trakcie normalnej pracy (odpowietrzniki, separatory…). Powietrze może być usuwane przy pomocy odpowietrzników ręcznych lub automatycznych (fot. 1). Norma PN-91/B-02420 zaleca stosowanie odpowietrzników automatycznych szczególnie w systemach c.o. z rozdziałem dolnym i pompą na zasilaniu.

Odpowietrznik automatyczny z zaworem stopowym

Fot. 1. Odpowietrznik automatyczny z zaworem stopowym (źródło: Ottone).

Odpowietrzniki montujemy w miejscach, gdzie powietrza może zbierać się najwięcej: okolice kotła (podwyższona temperatura), końcówki pionów (spadek ciśnienia), grzejniki oraz miejsca, gdzie samoistne usunięcie gazów jest utrudnione (tzw. syfony). Ważne jest, żeby każdy odpowietrznik automatyczny posiadał zawór stopowy umożliwiający jego wymianę lub sprawdzenie bez konieczności spuszczania wody z instalacji.

Odpowietrznik i separator, czyli sposoby na usuwanie powietrza

Aby wyeliminować powietrze z instalacji, często nie wystarczy zastosowanie zwykłych odpowietrzników ręcznych lub automatycznych, które bardzo dobrze sprawdzają się w mniejszych systemach. Są one bowiem w stanie skutecznie usnąć jedynie większe pęcherze zebrane w komorze odpowietrznika. Coraz częściej, w większych instalacjach lub w instalacjach, gdzie występują gwałtowne skoki temperatur jak np.: instalacje solarne, instalacje wykorzystujące kominek z płaszczem wodnym, stosuje się separatory powietrza.

Wyłapują one mikropęcherze znajdujące się w przepływającym przez urządzenie strumieniu wody (rys. 1).

Separator powietrza

Rys. 1. Separator powietrza (źródło: Spirotech).

Montowane są w miejscach podwyższonej temperatury, gdzie najczęściej powietrze wytrąca się w postaci mikropęcherzy, np. na zasilaniu, tuż za kominkiem. Tego typu rozwiązanie eliminuje dużą część gazów już na starcie, zapobiegając rozprzestrzenianiu się go po całej instalacji. Podobną funkcję posiada sprzęgło hydrauliczne wyposażone w specjalny wkład z siatki wyłapującej mikropęcherze.

Pamiętamy, że powietrze (mieszanina gazów) będzie wytrącać się wszędzie tam, gdzie następuje wzrost temperatury (efekt szybko podgrzewanej wody) oraz tam, gdzie nastąpi spadek ciśnienia (efekt otwieranej butelki z gazowanym napojem). Co jednak z gazami rozpuszczonymi w wodzie? Na rynku są dostępne specjalne separatory podciśnieniowe (rys. 2), które poprzez swoją konstrukcję celowo stwarzają warunki do wydzielania się mikropęcherzy rozpuszczonych gazów. Dzięki temu nawet powietrze w tej postaci będzie skutecznie usuwane.

Podciśnieniowy separator powietrza

Rys. 2. Podciśnieniowy separator powietrza (źródło: Spirotech).

Poprzez stosowanie takich urządzeń doprowadzimy do tego, że woda w instalacji stanie się nienasycona (gazowo), a co za tym idzie – będzie łatwo pochłaniać powietrze zgromadzone w innej części systemu. Dzięki temu w sposób centralny jesteśmy w stanie oczyścić cały układ grzewczy.

Napełnianie instalacji

Podczas napełniania nowej instalacji i jej odpowietrzania bardzo pomocny jest automatyczny zawór napełniający (fot. 2).

Automatyczny zawór napełniający

Fot. 2. Automatyczny zawór napełniający (źródło: Ottone).

Uzupełnia on spadki ciśnienia wywołane wydostającym się powietrzem z nowej instalacji. Spadki te są dość duże, ponieważ powietrza w nowym układzie jest sporo. Fabrycznie zawór napełniający ustawiony jest na 1,5 bara, natomiast wartość tę możemy regulować i dostosowywać do instalacji indywidualnie w zakresie od 0,5 do 4 barów.

Podsumowując, stosunkowo banalny problem zapowietrzonego systemu może wywołać bardzo poważne skutki. Warto się więc zastanowić na etapie wykonywania instalacji nad wydaniem kilkudziesięciu złotych więcej na odpowiednie zabezpieczenie po to, by zaoszczędzić sobie w przyszłości wydatków rzędu kilkuset złotych.

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij