Сепараторы воздуха и воздухоотводчики удаляют свободный и растворенный воздух из закрытых контуров отопления и солнечных систем. Вода для заполнения содержит около 20 миллилитров растворенного воздуха на литр; при нагревании жидкости он выделяется из раствора и скапливается в верхних точках, вызывая коррозию, шум, кавитацию насоса и остановку циркуляции. Воздухоотводчики выпускают скопившийся воздух в верхних точках, а сепараторы микропузырьков непрерывно отделяют его от потока.
Откуда вообще берется воздух в герметичном контуре?
Воздух попадает в контур тремя путями: в растворенном виде, в виде захваченных при заполнении пузырей и за счет диффузии. Каждый литр холодной воды для заполнения содержит около 20 мл растворенного воздуха при атмосферном давлении (при давлении в системе — больше), и по закону Генри этот воздух выделяется из раствора именно там, где это меньше всего желательно: там, где жидкость самая горячая, а давление самое низкое, то есть в верхней части коллектора или в теплообменнике котла. При заполнении воздушные карманы неизбежно остаются в верхних точках и фитингах, кислород медленно проникает через пластиковые трубы без кислородного барьера, а в контуре, где расширительный бак потерял давление предварительной накачки, при каждом остывании воздух может засасываться внутрь через резьбовые соединения и уплотнения. Герметичная система настолько свободна от воздуха, насколько надежна ее самая слабая деталь.
Какой вред на самом деле наносит воздух?
Есть четыре механизма, и все они обходятся дорого. Кислород корродирует стальные компоненты и образует магнетитовый шлам, который истирает подшипники насоса и забивает теплообменники. Свободные пузырьки вызывают привычное бульканье и пощелкивание и приводят к кавитации циркуляционного насоса. Воздушные пробки полностью блокируют циркуляцию — солнечный контур с воздушной пробкой перестает циркулировать при полном солнце, коллектор приближается к температуре стагнации, а бак остается холодным. И даже до образования пробки увлеченные пузырьки снижают теплопередачу и искажают показания расхода на насосной группе. Если из контура приходится удалять воздух каждые несколько недель, это ненормально; это признак недостаточного давления или микроутечки.
Воздухоотводчик, сепаратор воздуха или дегазатор: в чем разница?
| Устройство | Где устанавливается | Что удаляет |
|---|---|---|
| Ручной воздухоотводчик (кран Маевского) | Радиаторы, локальные верхние точки | Скопившийся воздух, по необходимости |
| Автоматический поплавковый воздухоотводчик | Верхние точки системы, поле коллекторов | Скопившийся воздух, непрерывно |
| Сепаратор микропузырьков | В подающей линии в самой горячей точке | Пузырьки по мере их выделения из раствора |
| Вакуумный дегазатор | Помещение с оборудованием, крупные системы | Растворенные газы, принудительно |
Сепаратор микропузырьков — основной инструмент современной практики: сетчатая или ламельная вставка замедляет поток, микропузырьки сливаются и поднимаются в камеру, а поплавковый клапан выпускает их. Установленный сразу после источника тепла — там, где растворимость газов минимальна, — он с каждым проходом дегазирует весь циркулирующий объем — обычно в течение нескольких дней после пусконаладки.
Почему автоматические воздухоотводчики в солнечных контурах нужно перекрывать?
Из-за пара при стагнации. Когда солнечный контур стагнирует, пар поднимается в верхние точки — именно туда, где расположены автоматические воздухоотводчики. Открытый поплавковый воздухоотводчик при этом выпускает пар, то есть теряется пропиленгликоль: после нескольких периодов стагнации система оказывается недозаполненной и недостаточно защищенной. Поэтому стандартная практика — воздухоотводчик высокотемпературного исполнения (металлический поплавок, 150 °C и выше) с запорным клапаном под ним: клапан открывают для заполнения и пусконаладки и закрывают для нормальной эксплуатации. Постоянная дегазация возлагается на сепаратор микропузырьков в насосной группе солнечного контура на уровне земли, вдали от пара.
Где следует устанавливать устройства для удаления воздуха?
Руководствуйтесь сначала растворимостью, затем геометрией. Сепаратор следует устанавливать на подающей линии рядом с источником тепла — после подключения коллекторов или котла, — потому что горячая жидкость при низком давлении удерживает меньше всего газа; он также должен находиться перед циркуляционным насосом, чтобы защитить рабочее колесо от эрозии пузырьками. Воздухоотводчики следует ставить во всех неизбежных верхних точках трубопроводов, а на кровле — использовать арматуру, рассчитанную на солнечные системы. Стандарты на системы отопления, такие как EN 12828, требуют предусматривать удаление воздуха в верхних точках как часть обычного проектирования системы — разница между системой, соответствующей нормам, и бесшумной системой обычно сводится к одному удачно размещенному сепаратору.
Часто задаваемые вопросы
Почему из солнечной системы каждую весну снова приходится удалять воздух?
Так быть не должно. Если воздух появляется снова и снова, значит, система «дышит»: чаще всего давление предварительной накачки расширительного бака слишком низкое, поэтому в холодном состоянии в контуре возникает разрежение и воздух засасывается через фитинги. Прежде чем винить воздухоотводчики, проверьте давление предварительной накачки и давление в системе.
Должен ли автоматический воздухоотводчик на коллекторе оставаться открытым?
Нет. Его открывают при заполнении и пусконаладке, а затем закрывают его запорный клапан. Если оставить его открытым, при каждой стагнации выпускаются пары гликоля и система постепенно опустошается — это одна из самых частых монтажных ошибок в солнечных контурах.
Из-за чего возникает бульканье в трубах отопления?
Свободный воздух, который увлекается потоком. Удалите воздух из верхних точек и радиаторов, затем проверьте манометр: шум, который возвращается через несколько дней, указывает на постоянное попадание воздуха или отсутствие сепаратора микропузырьков, а не на невезение.
Удерживает ли гликолевый теплоноситель больше воздуха, чем вода?
Гликолевые смеси медленнее выделяют растворенные газы и сильнее пенятся при заполнении, поэтому солнечные контуры заполняют под давлением снизу и удаляют из них газы сепаратором, а не заполняют открытым способом с ручным удалением воздуха.