Powietrze - podstępny wróg sprawnej instalacji grzewczej

Obecność powietrza w instalacji grzewczej grozi kilkoma komplikacjami. Powietrze może zaburzać cyrkulację, obniżać efektywność instalacji, wpływać na wyższe koszty eksploatacji i konserwacji systemu grzewczego oraz narażać go na awarię. Czym jest spowodowane powietrze w instalacji i jak zapobiec takiej sytuacji?

Skąd w ogóle powietrze w instalacji?

Jako pierwszą przyczynę obecności powietrza w instalacji może być naturalne zjawisko wytrącania się powietrza rozpuszczonego w medium. Prawo Henry'ego głosi, że wzrost temperatury oraz spadek ciśnienia powodują zmniejszenie rozpuszczalności gazu w cieczy, a z kolei spadek temperatury i wzrost ciśnienia powodują wzrost rozpuszczalności.

Mówiąc inaczej - w czasie pracy instalacji wartości temperatury i ciśnienia mogą ulegać cyklicznymi zmianom - a więc będzie zmieniać się rozpuszczalność co powoduje naprzemienne wytrącanie się i rozpuszczanie gazu(powietrza) w czynniku instalacyjnym. Część wytrąconego powietrza nie rozpuści się jednak w medium ponownie, a zamiast tego pozostanie w instalacji w formie powietrza wolnego.

fot: Rodzaje powietrza w instalacji hydraulicznej

Inną przyczyną występowania powietrza w instalacji może być materiał wykonania przewodów. Tworzywa sztuczne są coraz popularniejsze - są łatwe w montażu oraz odporne na korozje. Ich minusem jest jednak przepuszczanie gazu na zasadzie dyfuzji. Jeśli więc decydujemy się na wykonanie instalacji grzewczej/chłodzącej z tworzywa, powinno się zastosować przewody wyposażone w barierę antydyfuzyjną.

fot.: Przykład budowy rury warstwowej z barierą antydyfuzyjną

Przyczyny obecności powietrza w instalacji wynikają także z ludzkich błędów: zbyt szybkiego napełnienia oraz czy nieprawidłowego odpowietrzenia instalacji czy też nieszczelnego wykonania połączenia rurowego.
 

Nie traktuj problemu jak powietrze – jakie są jego konsekwencje w instalacji?

Obecność powietrza w instalacji po pierwsze zmniejsza efektywność działania systemu grzewczego. Powietrze zachowuje się w tej sytuacji jak izolator, który utrudnia przenoszenie ciepła. Przez to system musi pracować dłużej i wykorzystać więcej energii do ogrzania pomieszczeń. To bezpośrednio wpływa na wyższe rachunki za energię. Np. w przypadku zapowietrzonych grzejników oddają one ciepło tylko w dolnej części a górna część pozostaje zimna.

Zauważalną konsekwencją, która powoduje dyskomfort u domowników jest głośna praca układu. Zapowietrzona instalacja może hałasować - np. pompy obiegowe będą głośno mielić mieszaninę powietrza i wody.

Z obecnością powietrza w układzie grzewczym wiąże się niebezpieczne zjawisko, które prowadzi do poważnych awarii systemu - jest to korozja elektrochemiczna. Zachodzi w obecności tlenu. Na wewnętrznej powierzchni rur w obecności wody, która działa jako elektrolit, mogą powstawać mikroogniwa elektryczne. One z kolei przyczyniają się do powstawania rdzy. Co ważne – instalacje typu otwartego, wykonane w technologii ze stali czarnej są z przyczyn naturalnych narażone na korozję w sposób ciągły.

Jak zadbać o instalację grzewczą?
 

Profilaktyka jest kluczową sprawą - lepiej zapobiegać awariom niż naprawiać je, kiedy już wystąpią. Podstawowa ochrona instalacji przed zapowietrzeniem wymaga odpowiedniego postępowania przy codziennej eksploatacji. To m.in. ostrożne, wolne napełnianie instalacji, a po napełnieniu wykonanie próby szczelności. Unikajmy błędów projektowych takich jak np. pętle podłogówki położone wyżej niż rozdzielacz. Do tego warto stosować rozwiązania techniczne, które pozwalają usuwać powietrze w zamkniętych układach HVAC.
 

Elementami armatury instalacyjnej usuwającymi powietrze są odpowietrzniki automatyczne i separatory powietrza.

Odpowietrzniki automatyczne - mają mechanizm pływakowy i są montowane w najwyższych punktach instalacji. Działają miejscowo - usuwają powietrze gromadzące się w komorze odpowietrznika. Zasada ich działania opiera się na okresowym uruchamianiu się mechanizmu w momencie, gdy w urządzeniu zbiera się powietrze.

fot.: Budowa odpowietrznika PrimoVent

Przykładem odpowietrznika jest odpowietrznik automatyczny AFRISO PrimoVent z systemem Aquastop. Ma opatentowaną konstrukcję, która stanowi dodatkowe zabezpieczenie instalacji przed wyciekiem wody na zewnątrz w razie zablokowania mechanizmu.

fot.: Odpowietrznik PrimoVent

Separatory powietrza mają konstrukcję przepływową o większych gabarytach - w ich wnętrzu znajduje się specjalny kartridż. Separator wytrąca pęcherzyki gazu z przepływającego czynnika. A więc separator jest w stanie usunąć powietrze rozpuszczone w całej instalacji podczas pracy układu. W ofercie AFRISO można znaleźć separatory powietrza o przepływie wynoszącym do 9.0 m3/h czy też urządzenia 2w1, które łączą w sobie funkcje separatora powietrza oraz separatora zanieczyszczeń.

fot.: Separator powietrza FAR 314

Wykorzystując rozwiązania techniczne i właściwie eksploatując instalację można zminimalizować skutki obecności powietrza w instalacji, co da efekt w postaci wydajniejszej i bardziej niezawodnej pracy całego układu.