Солнечные коллекторы

Как удалить воздух из контура солнечных коллекторов?

Краткий ответ

Удаляйте воздух из солнечного контура с помощью станции заполнения, а не штатным насосом системы: прокачивайте смесь на основе гликоля 20–30 минут при 3–4 бар, чтобы скорость потока доносила пузырьки до сепаратора воздуха, затем стравите воздух в верхней точке и закройте запорный клапан автоматического воздухоотводчика. Воздух, который возвращается спустя недели, — это утечка или пар, а не оставшийся воздух.

Обложка: Как удалить воздух из контура солнечных коллекторов?

Почему воздух постоянно скапливается в солнечном контуре?

Потому что солнечный контур — худший случай для воздуха в гидравлических системах: его самая высокая точка находится на кровле, жидкость регулярно нагревается выше 100 °C, а растворимость газов в смеси воды и гликоля падает с ростом температуры. Нагрейте жидкость — и растворенный воздух выходит из раствора именно там, где его труднее всего удалить.

Преобладают четыре источника:

  • Воздух при пусконаладке, который так и не был полностью вытеснен, — безусловно, самый частый источник.
  • Пар при стагнации. Когда коллектор закипает, пар вытесняется в трубопроводы и конденсируется неравномерно, оставляя воздушные пробки.
  • Открытые автоматические воздухоотводчики. Оставленные открытыми, они выпускают пар и гликоль при стагнации и могут втягивать воздух обратно, когда контур остывает, а давление падает.
  • Давление ниже атмосферного в верхней точке системы, заполненной до слишком низкого давления: воздух затягивается через фитинги, которые никогда не пропускают жидкость.

Контур, заполненный воздухом, заявляет о себе сам: бульканье в насосной группе, насос, который воет, но ничего не перекачивает, температура коллектора, взлетающая вверх, пока накопитель остается холодным, и сильно скачущая ΔT.

Как правильно удалить воздух из солнечного контура?

С помощью станции заполнения и промывки — насоса, емкости с готовой смесью и двух шлангов. У штатного насоса системы нет ни напора, ни расхода, чтобы вытеснить воздух на кровлю.

  1. Охладите коллекторы. Заполняйте рано утром, вечером или с закрытыми коллекторами. Если закачать холодный гликоль в абсорбер с температурой 150 °C, он мгновенно превратится в пар.
  2. Подключите подающий шланг станции к заправочному клапану, а обратный шланг — к сливному клапану и закройте запорный клапан между ними, чтобы жидкость была вынуждена обойти весь контур.
  3. Прокачивайте 20–30 минут при 3–4 бар. Важна скорость: удерживайте скорость потока заметно выше примерно 0,6 м/с, при котором пузырьки увлекаются потоком и выносятся, а не остаются. Жидкость, возвращающаяся в емкость, должна быть без пузырьков в течение нескольких минут, прежде чем вы остановитесь.
  4. Ненадолго приоткройте ручной воздухоотводчик в верхней точке коллектора во время циркуляции, затем закройте его.
  5. Поменяйте направление потока на несколько минут, если станция это позволяет, чтобы вытеснить воздух из ветвей с попутным движением потока (схема Тихельмана).
  6. Установите давление заполнения, закройте слив и остановите станцию.
  7. Закройте запорный клапан автоматического воздухоотводчика на кровле. Он выполнил свою задачу при заполнении; если оставить его открытым при работе, есть риск потерять жидкость в виде пара при стагнации.
  8. Включите насос на полную скорость на 15 минут, затем снова проверьте давление и повторите прокачку на следующий день. Вторая короткая прокачка через 24 часа удаляет воздух, вышедший из раствора за ночь.

Какой симптом указывает на какую неисправность?

СимптомВероятная причинаЧто проверить в первую очередь
Бульканье в насосной группе, шумный насосВоздушная пробка в контуреПрокачать станцией заполнения
Коллектор горячий, накопитель холодный, ΔT нестабильнаВоздушная пробка в поле коллекторовПрокачать; проверить воздухоотводчик в верхней точке
Воздух возвращается каждые несколько недель, давление падаетУтечка, затягивающая воздух, или воздухоотводчик, выпускающий жидкостьОпрессовка; осмотреть воздухоотводчик на кровле
Воздух возвращается после каждого жаркого периодаПар при стагнацииПроверить ограничение температуры накопителя и подбор расширительного бака
Насос работает, потока нет совсем, бульканья нетЗаклинивший насос, застрявший обратный клапан или закрытый запорный клапанВинт ручного выпуска воздуха насоса; положение клапанов

Где на самом деле должны стоять устройства удаления воздуха?

Сепаратор воздуха должен находиться в насосной группе солнечного контура, на горячей стороне, где жидкость самая горячая, а воздух растворим хуже всего; Solimpeks включает в перечень принадлежностей для солнечных систем и насосные группы, и воздухоотводчики. Ручной воздухоотводчик должен стоять в абсолютной верхней точке поля. Автоматический поплавковый воздухоотводчик тоже можно установить в верхней точке — но только с запорным клапаном под ним, закрытым при нормальной работе.

Остальное делает геометрия трубопроводов. Каждый участок должен непрерывно подниматься к коллектору или непрерывно опускаться обратно к насосной группе; труба, которая идет вверх, вдоль, вниз и снова вверх, образует постоянную воздушную ловушку, которую не устранит никакая прокачка.

Когда проблема вообще не в воздухе?

Если полная прокачка не помогла, прекратите искать воздух. Насос, который не перекачивает жидкость, может быть заклинен после месяцев простоя — у многих циркуляционных насосов есть винт ручного освобождения. Обратный клапан, застрявший в закрытом положении, дает идентичные симптомы. В системе Drain-Back контур по замыслу содержит воздух, и неисправность обычно в недостаточном уклоне труб (он должен быть непрерывным 2–4%) или в слишком слабом насосе, который не поднимает жидкость на кровлю при каждом пуске. А в системе с несколькими рядами коллекторов неравномерный расход между рядами в точности имитирует воздушные пробки — решение там в балансировочных клапанах или схеме с попутным движением потока, а не в дополнительном стравливании воздуха.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли стравливать воздух из солнечной системы, как из радиатора?

Нет. Радиатор находится ниже точки заполнения, поэтому воздух поднимается к винту воздухоотводчика, до которого можно дотянуться. Солнечное поле находится выше всего остального и заполнено гликолем под давлением; единственный надежный способ — прокачивать жидкость станцией заполнения со скоростью, достаточной, чтобы вынести пузырьки.

Какое давление использовать при заполнении солнечной системы?

Во время удаления воздуха прокачивайте при 3–4 бар ради скорости, затем установите статическое давление заполнения по расчетному значению — примерно 1 бар плюс 0,1 бар на каждый метр статической высоты, обычно 2–2,5 бар в двухэтажном доме. Всегда оставайтесь заметно ниже уставки предохранительного клапана 6 бар.

Должен ли автоматический воздухоотводчик на кровле оставаться открытым?

Только при заполнении и прокачке. При нормальной работе закрывайте его запорный клапан, иначе при стагнации через него выйдут пар и гликоль, и система потеряет и давление, и защиту от замерзания.

Почему воздух возвращается через несколько недель?

Либо контур теряет давление из-за небольшой утечки и затягивает воздух, либо коллекторы вошли в стагнацию и прогнали пар по трубопроводам. Проверьте манометр на холодной системе, затем осмотрите расширительный бак и настройку предела температуры накопителя, прежде чем снова прокачивать контур.

Источники и дополнительные материалы

Об авторе

Инженерная команда Solimpeks

Солнечные коллекторы и проектирование систем