Опасность кислорода для систем отопления и методы борьбы с ним

Все мы хорошо знаем о пользе кислорода для элементов гидросферы. Содержание данного компонента в воде в достаточном количестве обеспечивает жизнедеятельность живых организмов и способствует самоочищению водных объектов. Противоположная ситуация наблюдается в системах отопления, где присутствующий в теплоносителе О2 может сыграть решающую негативную роль.

В данной теме мы попробуем раскрыть основные опасности кислорода в закрытых независимых (наиболее часто используемых) системах отопления и определимся с методами борьбы с ним.

Для начала выясним, каким образом кислород поступает в систему. Вариантов масса – от негерметичности системы и неправильности её заполнения до выделения О2 из теплоносителя и диффузии его молекул извне. Последнему пункту будет посвящена отдельная часть нашей темы, в которой будут рассматриваться полимерные трубопроводы, применяемые в системах отопления.

Вернёмся к последствиям влияния кислорода на

отопление. Одна из основных проблем – завоздушивание системы, т.е. образование воздушных пробок в трубопроводах и отопительных приборах, что приводит к неравномерному прогреву последних и потере тепловой мощности. Данную ситуацию можно определить на ощупь – разные температурные зоны на поверхности отопительного прибора (рис. 1). Кроме того, завоздушенная система имеет характерные шумы, раздражающие слух жильцов.

Следующая, наиболее серьёзная, проблема – коррозионная активность. Кислород, растворённый в воде, контактирует с металлическими элементами системы (радиаторы, стальные трубы, теплообменники котлов и т.д.), что вызывает

химическую реакцию, окись железа. Говоря проще, образуется ржавчина (Рис. 2, Рис. 3), зачастую связанная с большими капитальными затратами на ремонт и замену оборудования или на устранение последствий аварийных ситуаций.

pис.1 Воздушная пробка в радиаторе

Рис.2. Ржавчина на радиаторе

Рис.3. Ржавчина на теплообменнике котла

И ещё одна неприятность, вытекающая из наличия воздуха в системах отопления, - сокращение срока службы циркуляционного насоса. Пузырьки воздуха, взвешенные в теплоносителе, проходя через вал и крыльчатку насоса, инициируют явление «сухого» трения. При этом изнашиваются подшипники и выделяется теплота, которая может привести к повреждению агрегата (Рис. 4).

Все вышеперечисленные аргументы свидетельствуют о том, что борьба с кислородом в системах отопления – важнейший этап, без выполнения которого невозможно корректное полноценное функционирование всей системы.

Так какие же способы удаления газов из системы существуют? Приведём самые популярные.

Наиболее распространённым и эффективным является использование автоматических воздуховыпускных клапанов, принцип действия которых основан на давлении теплоносителя на специальный поплавок в конструкции (Рис. 5). Преимущество данного устройства – невмешательство человека в процесс воздухоудаления. Как правило, автоматические воздухоотводчики устанавливаются в самых верхних точках системы (наиболее благоприятные места для скопления воздуха и кислорода в частности).

Рис.5. Автоматический воздуховыпускной клапан

Чуть менее функциональными, но не менее эффективными являются ручные воздуховыпускные клапаны (Рис. 6), устанавливаемые на радиаторах отопления, распределителях и т.д. Данные устройства, ввиду небольших размеров, служат для локального удаления воздушных пробок. Очень надёжны ввиду отсутствия сложных движущихся элементов, способных износиться или проржаветь.
Единственный нюанс – необходимость присутствия человека со специальным инструментом для открытия – закрытия клапана.

В целях экономии монтажного пространства и усовершенствования системы существуют комбинированные элементы, являющиеся одновременно и воздуховыпускными клапанами, и спускными вентилями (для дренажа теплоносителя) (Рис. 7, Рис.8).

pис.6 Ручной воздуховыпускной кран (Маевского)

Рис.7. тройник с воздуховыпускным клапаном и спускным вентилем

Рис.8. Клапан спускной-воздуховыпускной

Для улавливания растворённого в воде кислорода удобны в использовании сепараторы (Рис. 9). Газы, ввиду резкого снижения скорости потока, выделяются из теплоносителя и удаляются из системы. Зачастую данные приспособления комбинируют с сепараторами шлама, собирающими из теплоносителя примеси ржавчины, песка и т.д.

Использование вышеперечисленных элементов в закрытых системах отопления приводит к эффективному удалению газов и обеспечивает долговременную безаварийную эксплуатацию оборудования.

Особое внимание хочется уделить методу, препятствующему проникновению кислорода в теплоноситель, а именно антидиффузионной защите полимерных трубопроводов, широко используемых в системах радиаторного и панельного отопления последние 20 лет. Определимся, миф или реальность, что данный слой защищает систему, либо же это коммерческий ход продавцов соответствующего оборудования.

pис.9 Сепаратор воздуха и шлама

Попробуем разобраться, каким образом кислород проходит через слои полиэтилена и растворяется в воде. Всему виной процесс диффузии, при котором молекулы газа способны проникать сквозь толщу аморфного вещества вследствие разности парциальных давлений кислорода в воде и в воздухе. В воздухе при нормальных условиях парциальное давление кислорода составляет примерно 0.2 бара, что значительно превышает давление в теплоносителе (а в деаэрированной воде эта цифра стремится к нулю). Эта разница и заставляет молекулы кислорода мигрировать сквозь толщи полиэтилена. А результат воздействия растворённого в воде кислорода на металлические элементы системы нам уже известен.

В конечном результате клиент сам решает, какую трубу приобрести. Купить качественный товар с защитным слоем или сэкономить и взять более дешевый аналог без антидиффузионного покрытия. Но важно понимать: затраты на замену оборудования или устранение последствий аварий многократно превышают вероятную экономию, связанную с закупкой более дешёвых материалов.

Компания KAN является производителем и поставщиком полимерных систем более 25 лет и занимает лидирующие позиции на рынках трубопроводов Европы и Азии. Имеется огромнейший опыт в изучении свойств полимеров и улучшении их качеств. Все полиэтиленовые трубопроводы компании KAN (PE-RT, PE-Xc) имеют защитный слой, препятствующий диффузии кислорода в теплоноситель через стенку трубы (Рис. 10, Рис. 11). Данный слой EVOH (этиленвинилалкоголь) соответствует требованиям DIN 4726 (диффузия < 0,1 г/(м3·сут)). Он может находиться на наружной поверхности трубопровода (трёхслойная конструкция трубы с глянцевой поверхностью), либо в толще полиэтилена (пятислойная конструкция с матовой поверхностью).

Рис.10. Труба PE-Xc c антидиффузионной защитой

Рис.11 Труба PE-RT c антидиффузионной защитой

Подведём итоги. Кислород – враг системы отопления, с которым необходимо бороться. Правильно спроектированная, смонтированная и вовремя обслуживаемая система – залог комфортных условий для работы и отдыха.

Вега Строй Центр Николаев

ЦЕНУ ОБОРУДОВАНИЯ, СТОИМОСТЬ МОНТАЖА ИЛИ УСТАНОВКИ ОБОРУДОВАНИЯ УТОЧНЯЙТЕ У МЕНЕДЖЕРОВ ПО ТЕЛЕФОНАМ: +38 0512 76 82 35, +38 067 511 08 16, +38 063 524 40 02. ЗВОНИТЕ! ВСЕГДА ГОТОВЫ ПОМОЧЬ!

Комментарии закрыты.