Возникновение «воздушных пробок» в распределённой системе из труб и радиаторов водяной системы отопления — явление естественное и частое. А чтобы отопление было эффективным, этот воздух нужно регулярно удалять из системы. В данном материале рассмотрим эффективные способы ручного и автоматического выведения воздуха.
Причины и последствия завоздушивания системы
В воде всегда присутствует растворённый воздух. И если на этапе водоподготовки вредные примеси в виде взвешенных частиц и солей можно удалить при помощи фильтров, то растворённый воздух убрать таким образом невозможно.
Состояние растворённого газа в жидкости зависит от двух факторов — температуры и давления. А так как они в системе отопления на разных участках разные, то газ в жидкости может собираться в микропузырьки, и наоборот — растворяться вновь. И в том, и в другом состоянии воздух «вреден» для системы. Растворённый в жидкости кислород приводит к коррозии металла, а микропузырьки могут «слипаться» в виде крупных пузырьков и образовывать воздушные пробки, препятствующие нормальной циркуляции теплоносителя и работе оборудования.
Ещё одна естественная причина появления воздуха в закрытой системе — диффузия газа через стенки труб и оборудования. В какой-то мере она присутствует всегда, но чем меньше плотность материалов и выше температура среды, тем её скорость выше. Самыми уязвимыми в этом отношении являются полимерные трубы, поэтому для систем отопления их выпускают со специальным покрытием или внутренним металлическим слоем, частично компенсирующим этот фактор.
К техническим причинам появления воздуха в закрытой системе относят негерметичность соединений труб и оборудования.
Выделяться газ может в результате химических и электрохимических процессов. В алюминиевых радиаторах при возникновении прямого контакта алюминия с водой возникает реакция, в ходе которой выделяется водород. Последствием может стать резкое повышение давления, превышающего допустимый порог для оборудования с последующим прорывом труб, арматуры или теплообменников.
Есть ещё и «организационные» причины: неправильное (быстрое) заполнение системы вначале сезона, профилактические и плановые ремонтные работы в межсезонье, ремонтные работы в процессе эксплуатации и т. п.
Способы удаления воздуха
Есть два принципиально разных типа устройств для удаления воздуха из системы: воздухоотводчики и сепараторы:
- Воздухоотводчики — удаляют уже выделенный естественным образом воздух из системы (в виде крупных пузырьков).
- Сепараторы — работают с растворённым в жидкости воздухом. Как следует из названия, они разделяют жидкость и газ. Сначала создают условия для образования микропузырьков, которые затем «собирают» в крупные пузырьки, выводят их в специальную камеру, а оттуда с помощью специального автоматического клапана (воздухоотводчика) стравливают в атмосферу.
Естественно, что удалить весь воздух из системы за один цикл невозможно, особенно с учётом проникновения в теплоноситель новых порций. Поэтому процесс должен носить систематический характер. Но если сепараторы работают в автоматическом режиме, то воздухоотводчики могут быть автоматическими и ручными.
Воздухоотводчики
Принцип работы воздухоотводчиков построен на использовании игольчатого клапана.
В ручном воздухоотводчике, классическом кране Маевского, запирающий клапан перемещается в полом цилиндре, который со внутренней к системе стороны имеет отверстие, закрывающееся конусообразной иглой. Сбоку цилиндра есть стравливающее отверстие. И головка (или тело) иглы, и соответствующая внутренняя полость цилиндра имеют резьбу.
В закрытом (завинченном) состоянии клапан заперт, при вывинчивании головки клапана (отверткой или ключом) отверстие открывается и воздух из системы выходит в полость цилиндра, а затем наружу. Есть модели и с более сложной конструкцией, в которой клапан приводится в действие с помощью ручки, а запирающий элемент выполнен в форме тарелки.
Клапан автоматического воздухоотводчика приводится в действие при помощи поплавка. Поэтому, в отличие от крана Маевского, рабочая полость цилиндра клапана (в котором перемещается поплавок) должна быть в вертикальном состоянии. Для схем отопления с нижней разводкой воздухоотводчик устанавливается непосредственно возле котла в составе группы безопасности.
В отсутствии избыточного воздуха в полости, поплавок находится вверху и запирает клапан. По мере накопления воздуха (газ имеет свойство сжиматься), давление на поплавок будет возрастать. При превышении определённого уровня давления поплавок опустится, и клапан откроется — воздух выйдет наружу, его место займёт теплоноситель, поплавок поднимется, и клапан автоматически займёт исходное положение.
1. Механизм воздушного клапана. 2. Поплавковый кран. 3. Поплавок. 4. Соединительный патрубок
Сепараторы воздуха
Работа большинства сепараторов основана на том, что при резком снижении скорости потока теплоносителя, растворённый в нём воздух высвобождается, образуя пузырьки. Корпус сепаратора выполнен в виде колбы, в которой находятся замедляющие поток элементы. Каждая фирма изготовитель может устанавливать своей «замедлитель» особенной формы:
- перфорированные трубки с проволочной оплёткой;
- свёрнутые цилиндром сетки;
- сетчатые корзинки;
- системы колец разного диаметра.
Помимо замедления потока и создания зон с разным давлением поверхность этих элементов служит своеобразным «катализатором» для образования крупных пузырьков воздуха — соприкоснувшись с ней, микропузырьки прилипают к ней и друг к другу.
Другой тип сепараторов сначала «разгоняет» поток, пропуская его в колбу через узкое сопло. Но попадая во внутреннюю плоскость, скорость потока резко падает, давление уменьшается, и растворённый газ выделяется в виде пузырьков.
Есть сепараторы воздуха, использующие центробежные силы. При подаче теплоносителя через специально ориентированные патрубки он в колбе закручивается, при этом жидкость приливает к стенкам, а воздух концентрируется в центре и всплывает на поверхность воронки в виде пузырьков.
Независимо от типа подача выход теплоносителя в сепараторах осуществляется в нижней части корпуса, а отвод воздуха — в верхней. Верхняя часть устроена по тем же принципам, что и у автоматических воздухоотводчиков.
1. Воздушный клапан. 2. Поплавок. 3. Сетка сепаратора. 4. Входной патрубок. 5. Выходной патрубок. 6. Камера сбора шлама. 7. Выходной клапан для прочистки сепаратора от шлама.
Кроме «чистых» моделей есть ещё и комбинированные. Они совмещают в себе функции удаления воздуха и шлама.
В системах отопления, использующих несколько насосов, между котлом и коллектором устанавливают гидрострелку. Потоки в ней замедляются, а её корпус достаточно большой, чтобы в верхней ветке (в подаче) устроить сепаратор воздуха, а в обратке — сепаратор шлама. Поэтому некоторые производители интегрируют в этом устройстве три функции.
Точки установки воздухоотводчиков
В городской квартире, подключённой к центральной системе отопления, воздухоотводчики монтируют непосредственно на батареях отопления в свободном верхнем коллекторе вместо заглушки. Контроль завоздушивания батареи можно осуществлять, просто наблюдая за эффективностью нагрева радиатора, поэтому наиболее распространены краны Маевского. Но есть и специальные радиаторные автоматические воздухоотводчики, имеющие небольшие камеры и компактный корпус. Также на радиаторы могут ставить угловые модели автоматических воздухоотводчиков, которые используют на коллекторах.
Лучше всего устанавливать воздухоотводчик в составе группы безопасности в самой высокой точке контура отопления и как можно ближе к котлу
В автономных системах отопления применяют многоступенчатую схему удаления воздуха. То есть к кранам Маевского добавляют часть оборудования, которую обитатель городской квартиры просто не видит:
- После котла, перед циркуляционным насосом монтируют сепаратор воздуха.
- Автоматические воздухоотводчики устанавливают в верхней точке каждой ветки системы отопления и на коллекторах.
Присоединяйтесь к нам на канале Яндекс.Дзен
