Ideální tekutinou v topných systémech je voda bez jakýchkoliv nečistot, vzduchových bublin nebo rozpuštěných plynů jako je kyslík a dusík. Ale již při plnění systému vodou z vodovodu sami přivádíme část vzduchu. Podmíněných 100 litrů vody o teplotě 10 °C při atmosférickém tlaku, kterou jsme topný systém naplnili, obsahuje až 3 litry rozpuštěného vzduchu.
Kolik vzduchu se může rozpustit ve vodě. Henryho zákon
Co je to kapalina, ve které je rozpuštěn plyn, víme na příkladu sycených nápojů. Obsahují oxid uhličitý (CO2) je zdravotně nezávadný plyn používaný v potravinářském průmyslu. Po otevření láhve tyto nápoje pění, protože tlak uvnitř klesá a dříve rozpuštěný plyn se začíná uvolňovat z kapaliny do atmosféry.
Zvažte tuto vlastnost pro každou složku vzduchu zvlášť. Kyslík, dusík, oxid uhličitý a další plyny mají různou rozpustnost.
Existují však obecné vzorce pro všechny plyny. Čím vyšší je teplota kapaliny, tím nižší je rozpustnost plynů. Přísně vzato, možné množství rozpuštěného plynu závisí nejen na teplotě kapaliny, ale také na relativním tlaku směsi kapalina-plyn. Tento vztah zkoumal anglický fyzik 19. století Henry, který objevil zákon, který nese jeho jméno.
Ve značně zjednodušené, ale pro pochopení vhodnější formě lze zákon formulovat následovně: se zvýšením teploty se schopnost kapaliny zadržovat dříve rozpuštěné plyny snižuje a se zvýšením tlaku se zvyšuje.
„Návrat“ do systému naplněného studenou neupravenou vodou: při zahřátí na 80 ° C a přetlaku 1 atm. schopnost vody pojmout rozpuštěné plyny se zdánlivě příliš nemění – z téměř 3 litrů vzduchu na 2,5 na 100 litrů vody. Ale i těchto 0,5 litru uvolněného vzduchu se musí zachytit a odstranit a vzhledem k vyšším teplotám např. na stěnách výměníků tepla je množství uvolněného vzduchu větší a měli bychom mluvit o úloze odstranit téměř všechen dříve rozpuštěný vzduch.
Proč vůbec odstraňovat vzduch z chladicí kapaliny
Vzduch v topném systému je nejen příčinou „špatně topných“ radiátorů a koroze kovových prvků v důsledku přítomnosti kyslíku, ale také příčinou hluku, předčasného výpadku oběhových čerpadel. Schopnost udržovat dostatečně nízkou hladinu vzduchu v topném systému je životně důležitá pro tichý, efektivní a spolehlivý provoz.
Dobře navržený a dobře sestavený systém je schopen zajistit rychlé odstranění vzduchu z chladicí kapaliny. Zařízení za to zodpovědné musí udržovat obsah rozpuštěného vzduchu ve vodě na velmi nízké úrovni po celou dobu životnosti systému.
Zařízení pro odvod vzduchu
Zařízení pro odvod vzduchu lze zhruba rozdělit na zařízení pro odstraňování tzv. “dobře vytvořeného vzduchu” a prvky pro odstraňování mikrobublin. Proč se nejedná o stejné zařízení, bude zváženo dále.
První typ by měl obsahovat automatické odvzdušňovací ventily (spíše jednoduché armatury), uspořádané tak, aby tyto velmi „dobře vytvořené vzduchové bubliny“ stoupaly do sběrné komory a vycházely odvzdušňovacím otvorem v horní části. Automatické plovákové odvzdušňovače nejsou určeny k zachycování mikrobublin. Vzhledem k jejich malé velikosti a nízkému vztlaku se mikrobubliny hůře zachycují. To vyžaduje povrchy, na kterých mohou mikrobubliny ulpívat a případně se spojit do větších bublin. Samotný proces „slepení“ se nazývá koalescence (z latinského coalesco – růst spolu, spojovat se). K odstranění mikrobublin se používají vzduchové separátory.
Principy činnosti odlučovačů vzduchu
U vzduchových separátorů se zvětšuje plocha pro průchod proudu média, což vede ke snížení rychlosti a bublinky nejsou proudem unášeny, ale stoupají nahoru. Efekt je umocněn mřížkou, která blokuje cestu pro průchod mikrobublin, přičemž se tvoří shluky dosahující značných rozměrů, což později vede k jejich oddělování a plavení.
Téměř každý odlučovač vzduchu je navržen a funguje podle těchto principů: odvod vzduchu snížením průtoku a přítomnost speciálních mřížek / kroužků / kartuší k zachycení / slepení mikrobublin a nasměrování vytvořených bublin do horní komory, což je klasika plovákový odvzdušňovací ventil pro přímé odvody vzduchu ze systému.
Jak vybrat a kam nainstalovat?
Separátory mikrobublin nejlépe fungují tam, kde je rozpustnost plynů ve vodě nejnižší. V topných systémech by měly být instalovány na přívodním potrubí přímo v blízkosti zdroje tepla, protože chladicí kapalina se v kotli zahřívá na vysokou teplotu, v důsledku toho se uvolňují bubliny a pokud nejsou okamžitě odstraněny, rozpustí se v jiná místa systému, kde je teplota nižší. Pokud jsou tyto bubliny odstraněny ze systému v místě jejich vzniku, pak v takovém systému nebude žádný vzduch.
Velikost vhodného odlučovače vzduchu je určena za podmínky, že kapalina uvnitř proudí rychlostí nejvýše 1,0. 1,2 m/s pro maximální účinnost. Tito. pro kompetentní výběr je nutné znát odhadovaný průtok média. Je chybou vybrat odlučovač vzduchu pouze na základě průměru potrubí, na které bude instalován.
Separátor mikrobublin místo automatického odvzdušňovače?
Odlučovač vzduchu neduplikuje funkce automatických odvzdušňovacích ventilů instalovaných v systému. Separátor je primárně zodpovědný za odstraňování mikrobublin. Čím vícekrát voda v systému projde zdrojem tepla a separátorem mikrobublin, tím efektivněji jsou vzduchové bubliny zachyceny z vody a odstraněny. Díky tomu je možné dosáhnout obsahu rozpuštěného vzduchu ve vodě přibližně na 0,5 % objemu systému. V tomto stavu může voda zajistit účinný a prakticky bezhlučný přenos tepla a nízký obsah kyslíku minimalizuje korozní procesy.
Nestabilita topného systému vás nutí přemýšlet o nalezení a odstranění problému. Nejčastější závadou, se kterou se při provozu topení setkáváme, je odvzdušnění systému. K vyřešení problému se používají různé metody boje, z nichž jeden stojí za pozornost, je odlučovač vzduchu pro vytápění.
Proč je v systému vzduch?
- V plastových trubkách je porušeno těsnění.
- Spolu s kapalinou vstupuje vzduch. Takový kontakt je možný při průchodu topným zařízením.
- Spojovací body nejsou dostatečně těsné.
- Kavitace je původ bublin v kapalných médiích, jejichž vnější obal časem praskne. Výsledkem je, že nahromaděná energie vychází ven, což vede k vodnímu rázu. Tento fyzikální proces může vážně narušit provoz systému a vést ke zvýšenému opotřebení zařízení.
- Koroze. Vzduchové bubliny s sebou přinášejí stopové prvky nepříjemné pro kov, které při tom způsobují tvorbu rzi, která postupně ničí stěny kovových dílů zevnitř.
- Přetížení vzduchu. Mnoho bublin, které vniknou do systému zvenčí, se časem spojí do jediné hmoty a vytvoří vzduchové překážky v cestě chladicí kapaliny. Tím se snižuje účinnost topného systému.
Princip činnosti separátoru
Na trhu je mnoho modelů. Největší poptávka je po separátoru od holandské společnosti SpiroVent. Model je vyroben pomocí Spiro trubky, která má výrobní patent. Vnitřní tyč je vyrobena s povrchovými síťovými žebry a bezpečně upevněna uvnitř těla zařízení ve speciální baňce. Konstrukce funguje na následujícím principu: 1. Chladicí kapalina, která se dostane do zařízení a je v kontaktu se síťovým povrchem tyče, zpomaluje rychlost jejího pohybu a zároveň zpomaluje vzduchové bubliny. Video vám řekne, jak chránit topný systém před akumulací vzduchu:
2. Když se atmosféra pod pouzdrem vybije, vzduch zapalovače proudí nahoru do speciální komory. 3. Prostřednictvím vsuvky, umístěné úplně nahoře na zařízení, je to prvek, který uvolňuje vzduchové hmoty. Varování! Uvolnění topného systému s nainstalovaným separátorem ze vzduchu se provádí přirozenými fyzikálními procesy (v automatickém režimu). Mezi výhody zařízení je třeba poznamenat snadnou instalaci. Pro instalaci je vybráno místo na přívodním vedení. Zařízení se zpravidla montuje společně s dalšími zařízeními zařazenými do bezpečnostní skupiny, paralelní provoz s nímž se zvyšuje účinnost a účinnost topného systému. Další výhodou odlučovače topného vzduchu SpiroVent je jeho vysoká teplotní tolerance. Zařízení je schopno udržet výkon při 110°C a tlaku 10 barů. Takové parametry se v systémech pro domácí použití pravděpodobně nenajdou, takže zařízení můžete ovládat, aniž byste přemýšleli o jeho bezpečnosti.
Jaký je rozdíl mezi odvzdušňovacím ventilem a separátorem
Často na internetu můžete slyšet otázku, zda je rozdíl mezi separátorem a odvzdušňovacím ventilem. Pokud se neponoříte do principu fungování obou zařízení, pak jsou ve skutečnosti velmi podobné a zabývají se odstraňováním vzduchu ze systému. Pokud se však ponoříte trochu hlouběji, ukáže se, že odvzdušňovací ventil má šetrnější režim – odstraňuje nahromaděné plyny, jakmile tlak v komoře dosáhne kritických hodnot. V případě separátoru pro vytápění je vše trochu jinak. Zde se vlivem síťované trubice voda štěpí a uvolňují se z ní balónky, které jsou v hojném množství dopravovány do komory. Tak je možné odstranit veškerý vzduch ze systému v co nejkratším čase. Pokud existují obavy o další provoz zařízení topného systému, pak je lepší nebýt lakomý a zakoupit oddělovací zařízení. Nejdůležitějším bodem je výběr kompaktního zařízení, které zvládne své povinnosti. Dle doporučení mnoha uživatelů se osvědčily odvzdušňovače Flamcovent pro vytápění.
- Mosaz. Tělo je vyrobeno z barevného kovu – mosaz. Díky tomu je odolný vůči korozi. Pro připojení k topnému systému se používá závitové připojení.
- Ocel. K ochraně vnějšího povrchu oceli se používá smaltovaný povlak. Montáž zařízení se provádí svařovacím strojem nebo přírubovým spojem.
Jaké jsou výhody odvzdušňovače Flamcovent
- Antikorozní povlak a mosaz zabraňují tvorbě rzi na těle separátoru.
- Díky kvalitnímu provozu zařízení se kvalita chladicí kapaliny zvyšuje spolu s odolností topného systému proti opotřebení.
- Aby bylo možné provést plánované nebo nouzové čištění odlučovače vzduchu, není vůbec nutné úplně zastavit topný systém a vypustit chladicí kapalinu.
- Instalace zařízení je tak jednoduchá, že ji zvládne i pracovník bez instalatérských zkušeností.
Kromě vzduchových hmot zařízení odstraňuje částice nečistot z chladicí kapaliny. To je usnadněno válcovým tvarem a síťovou trubkou.
Nejdůležitější znaky
Pro ty, kteří se rozhodnou maximálně pečovat o topný systém, se doporučuje bezpodmínečně nainstalovat zařízení na odlučování vzduchu. S ním se výrazně zlepší provoz topného systému, což znamená, že se zvýší životnost zařízení instalovaných v okruhu.
