Nigdy więcej odpowietrzania? Bardzo proszę! Instalacja bez bąbli

Zobacz artykuł w wersji pdf pdf pdf

Od prawidłowo zaprojektowanej i wykonanej instalacja powinniśmy oczekiwać, że będzie pracować bez większych problemów przez przynajmniej 10 lat. W tym czasie instalacja powinna pracować w optymalnych dla niej warunkach tak, aby zapewnić długotrwałą pracę wszystkich jej komponentów. Jednym z tych warunków jest zapewnienie skutecznego i szybkiego odgazowania instalacji, najpierw podczas jej uruchomienia, a następnie podczas pracy. Tegoroczne upały dotkliwie obnażyły słabości wielu układów klimatyzacyjnych.
Bezpośrednią lub pośrednią przyczyną większości problemów w układach klimatyzacyjnych jest powietrze, znajdujące się w układzie
klimatyzacyjnym. Ciągłe zapowietrzanie instalacji jest spowodowane głównie utratą ciśnienia w naczyniach rozszerzalnościowych lub ich
nieprawidłowym doborem. Gdy naczynie przestanie utrzymywać ciśnienie, wtedy w najwyższych punktach instalacji występuje podciśnienie i dochodzi do zasysania powietrza przez odpowietrzniki. Powietrze w instalacji klimatyzacyjnej może prowadzić do
powstawania korozji i szlamu, hałasów, zakłócenia cyrkulacji oraz spadku efektywności wymiany cieplnej, czyli ograniczenia możliwości odbioru ciepła z wody. Wszystkie te procesy prowadzą wcześniej czy póśniej do awarii lub niezadowolenia użytkownika. Zapchany
szlamem filtr może doprowadzić do uszkodzenia kosztownych elementów instalacji chłodniczej a w sytuacjach krytycznych konieczny może być zakup nowych urządzeń. Hałasy w instalacji, spowodowane cyrkulującym powietrzem, powodują
dyskomfort dla użytkownika. Wodę zawierającą dużo gazów trudniej jest ochłodzić, ponieważ gaz jest izolatorem.
Następuje spadek efektywności odbioru ciepła, co dla użytkownika oznacza brak wymaganego chłodzenia. System pracuje z maksymalną wydajnością, aby zapewnić odpowiednie chłodzenie, ale część tej wydajności zużywana jest niepotrzebnie. Taka
praca powoduje szybsze zużycie urządzeń i energii elektrycznej. Umowy serwisowe i coroczne regularne przeglądy instalacji powinny
gwarantować wystarczającą i tanią opiekę nad instalacją.

Ale co w międzyczasie? Jak zagwarantować wysoką bezawaryjność oraz brak dodatkowych niezaplanowanych kosztów związanych z reagowaniem na awarie? Jak obniżyć i lepiej planować wydatki związane z utrzymaniem wielu instalacji, które mamy pod opieką?
Rozwiązaniem jest zrozumienie problemów związanych z usuwaniem powietrza z instalacji i odejście od obecnie stosowanego rozproszonego systemu odgazowania. Gazy mogą występować w wodzie jako wolne pęcherze lub w postaci rozpuszczonej. Rozpuszczalność gazów w wodzie opisuje prawo Henryego, jako zależność od temperatury i
ciśnienia. Z wolnymi gazami w instalacji mamy do czynienia powyżej krzywej Henryego, woda jest maksymalnie nasycona gazami. Poniżej
krzywej mamy do czynienia z nienasyceniem wody, gazy są całkowicie rozpuszczone. Do odpowietrzania instalacji powszechnie stosuje się odpowietrzniki automatyczne, które mają zagwarantować odpowietrzenie instalacji. Odpowietrzniki są tak skonstruowane, że są w stanie usunąć na zewnątrz gazy, które do niego doprowadzimy. Nie są jednak w stanie odseparować powietrza z wody płynącej. Dlatego nadają się tylko do odgazowania instalacji przy pierwszym napełnieniu. Dzięki nim możemy również spuścić wodę z instalacji. Wtedy odpowietrznik działa jak „napowietrznik“. Odpowietrzniki automatyczne nie sprawdzają się jako system ciągłego odgazowania
instalacji podczas pracy. Ze względu na to, w jakim punkcie instalacji je zamontujemy, skuteczność ich działania jest różna, ale generalnie
bardzo niska. W przypadku montażu odpowietrznika na łuku (przepływ wody z dołu w lewo) pęcherzyki powietrza
są niemal całkowicie porywane przez strumień wody. Jest to najgorszy ze wszystkich przypadków. Z kolei w przypadku montażu na prostym odcinku (przepływ wody z prawej strony w lewo) bardzo niewiele pęcherzyków powietrza dostaje się do
odpowietrznika. Odpowietrzanie jest średnio skuteczne i zachodzi tylko, gdy stosunek średnic odpowietrznika i rury, na której jest zamocowany, są bliskie jedności, co oznacza, że stosowanie odpowietrzników z bardzo małym złączem mija się całkowicie z celem.
Dodatkowo taki odpowietrznik  działa tylko przy prędkościach przepływu v = 0,5 m/s. W przypadku zaś montażu na łuku (przepływ wody z prawej strony w dół), podobnie jak poprzednio, pęcherzyki powietrza są niemal całkowicie porywane przez strumień wody. Lepszym sposobem sąseparatory mikropęcherzyków, które są połączeniem separatora i odpowietrznika automatycznego. Niestety działanie separatorów jest ograniczone prawami fizyki i z powodu niskich temperatur panujących w instalacjach klimatyzacyjnych separatory działają z niewielką efektywnością i tylko w niskich instalacjach. Wynika to z faktu, że w zimnej wodzie gazy rozpuszczają się dużo lepiej i nie tworzą mikropęcherzyków, które można by tym sposobem odseparować. Stosowanie klasycznych odpowietrzników
automatycznych w instalacjach chłodniczych praktycznie mija się z celem, ponieważ działają
one skutecznie tylko podczas napełniania instalacji. Nie sąw stanie w sposób ciągły i skuteczny usuwać powietrze
z instalacji, przy czym należy zwrócić uwagę, że cały czas mówimy o powietrzu wolnym, nierozpuszczonym w wodzie. Nawet jeżeli założylibyśmy, że odpowietrzniki działają skutecznie w 100%, to i tak uzyskamy w efekcie wodę w instalacji całkowicie nasyconągazami, przy danym ciśnieniu i temperaturze, co wynika wprost z prawa Henryego.
Z wody nasyconej gazami można usunąć gaz poprzez obniżenie ciśnienia wody. Wtedy, zgodnie z prawem
Henryego, zmniejsza się rozpuszczalność gazów i woda może w sobie rozpuścić mniej gazu niż przy wyż-
szym ciśnieniu. Nadmiar gazu uwalnia się. W praktyce ten typ odgazowania polega na pobraniu porcji wody
z instalacji do specjalnego zbiornika i obniżeniu jej ciśnienia do wysokiej próżni rzędu -0,7 bara. Podczas stopniowego
obniżania ciśnienia spada jednocześnie zdolność wody do rozpuszczania w sobie gazów i woda oddaje gaz, którego nie jest już w stanie
w sobie zmagazynować. To samo dzieje się podczas otwierania butelki wody gazowanej, gdzie mamy do czynienia
z odgazowaniem atmosferycznym, ponieważ obniżamy ciśnienie tylko do ciśnienia atmosferycznego. Proces wydzielania się bąbelków gazów, nawet przy wysokiej próżni, zachodzi dość spokojnie. Jeśli natomiast udałoby się potrząsnąć zbiornikiem z wodągdzie tworzymy podciśnienie, to uzyskalibyśmy efekt, jaki towarzyszy potrząsaniu butelką wody gazowanej – woda odgazowuje się kilkanaście razy efektywniej. Taki efekt uzyskuje się poprzez zawrócenie wody i ponowne wprowadzenie jej z odpowiedniąprędkością
do zbiornika, w którym panuje niskie ciśnienie. Kiedy porcja wody jest całkowicie odgazowana, woda z instalacji
wypycha zgromadzony gaz przez specjalny odpowietrznik, a odgazowaną wodę wprowadza z powrotem do instalacji i cykl rozpoczyna się od początku. Naturalnie cały proces kontrolowany musi być przez sterownik mikroprocesorowy, aby uniknąć takich zjawisk jak kawitacja pompy. Dodatkowo, aby zautomatyzować ten proces całkowicie, specjalny czujnik mierzy ilość gazu, jaką udało się odzyskać z wody. Jeśli gazu jest dużo, to proces należy kontynuować, jeżeli osiągnęliśmy założony niski poziom gazu w wodzie, to automat wy-
łącza się na 24 godziny. Dzięki temu, proces odgazowania instalacji jest całkowicie automatyczny, najszybszy i najbardziej ekonomiczny.
Zyski
Zastosowanie centralnego odgazowania próżniowego w instalacji klimatyzacyjnej czy chłodniczej jest alternatywą dla montowania wielu odpowietrzników  automatycznych, zaworów i rur, które nie gwarantują praktycznie żadnego odgazowania podczas pracy instalacji. W przypadku odgazowania próżniowego uzyskujemy bardzo niski poziom nasycenia wody gazami, rzędu kilku mililitrów na litr,
dzięki czemu usuwamy wszystkie gazy reagujące z wodą, w tym tlen, wodór i dwutlenek węgla. Ponadto, dzię-
ki wysokiemu nienasyceniu wody, kiedy do instalacji dostanie się nowe powietrze, rozpuszcza się ono całkowicie
– uzyskujemy brak możliwości powstawania pęcherzyków gazu. Brak pęcherzyków z kolei gwarantuje cichą pracę instalacji i brak hałasów. Na koniec jak zwykle kwestia kosztów. Otóż stosowanie centralnego odgazowania próżniowego nie jest
droższe od odgazowania rozproszonego. Jest nawet tańsze. Już na etapie projektu architektonicznego można zaoszczędzić, dzięki temu, że nie trzeba projektować dodatkowych włazów i otworów, umożliwiających kontrolę stanu odpowietrzników. Projekt samej  instalacji chłodniczej też jest prostszy i wykonanie go zajmuje mniej czasu. Podczas realizacji oszczędzamy czas na montażu każdego odpowietrznika. Sam proces odgazowania instalacji podczas uruchomienia też jest bardzo krótki. Co więcej, brak odpowietrzników gwarantuje, że nic nie będzie nigdy cieknąć i robić plam na sufitach podwieszanych,
nie uszkodzi żadnego komputera czy innego wartościowego urządzenia. Biorąc po uwagę dodatkowo wyeliminowanie konieczności
kontroli odpowietrzników i wszystkich awarii, można powiedzieć, że centralne odgazowanie próżniowe jest dużo tańsze i dodatkowo gwarantuje 100% skuteczność działania.
Jakub Charyna
Fot. z archiwum firmy Pneumatex.

Zobacz artykuł w wersji pdf pdf

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