Od kod prihaja zrak v ogrevalno instalacijo?
Zrak je v ogrevalni instalaciji prisoten že od začetka njenega delovanja. Nabira se v ceveh, radiatorjih in drugih delih sistema. Ko govorimo o zraku v ogrevalni instalaciji, lahko ločimo dve vrsti.
Prva vrsta zraka se odstrani med polnjenjem sistema s pomočjo naprav, namenjenih temu postopku, kot so avtomatski in ročni odzračevalniki. Druga vrsta je zrak, raztopljen v vodi, ki se sprošča v obliki mikromehurčkov. Za odstranitev tega zraka klasični odzračevalnik ni dovolj, temveč je potrebno uporabiti ločevalnik zraka.
Če pa je katera od teh naprav slabo zasnovana ali nepravilno nameščena, lahko del zraka ostane v notranjosti sistema.
Odzračevalnike je treba namestiti povsod, kjer se lahko nabira zrak, in sicer:
- v zgornjem delu vertikalnih cevovodov,
- v zgornjih delih grelnih elementov,
- na vseh mestih na ceveh, kjer bi se zrak lahko zadrževal.
Odzračevalnik zraka je treba namestiti na dovodni cevi takoj za virom toplote, saj je tam prisotna največja količina mikromehurčkov in bo naprava na tem mestu najbolj učinkovita. Ali bo težava zraka v sistemu dokončno odpravljena, če pravilno določimo lokacijo in namestimo odzračevalne elemente ter sistem napolnimo z grelnim medijem na ustrezen način? Žal ne. Zrak lahko vstopa v instalacijo tudi kasneje, med njeno običajno uporabo.
Vzroki prezračenosti ogrevalne instalacije
Odprti sistemi centralnega ogrevanja se prezračijo zaradi odprtega ekspanzijskega rezervoarja. Tudi zaprti sistemi, čeprav teoretično nimajo stika z atmosferskim zrakom, se lahko med običajnim delovanjem prezračijo. Spodaj so navedeni najpogostejši razlogi, zakaj zrak vstopa v zaprt sistem ogrevanja:
Delovanje v pogojih podtlaka
PZrak lahko vstopi v sistem skozi odzračevalnike zraka, tesnila in priključke, ki delujejo v pogojih podtlaka. To se lahko zgodi, na primer, če je odzračevalnik zraka nameščen preblizu sesalne strani obtočne črpalke.
Difuzija skozi material cevi
V sistemih, ki uporabljajo polietilenske cevi, lahko zrak prodira skozi stene cevi. Čeprav ta material dobro zadržuje vodo, njegova struktura ni dovolj gosta, da bi popolnoma preprečila prehajanje zraka. Zato je pri montaži takšnih instalacij priporočljivo uporabljati cevi s posebno protidifuzijsko pregrado ali večslojne cevi z aluminijastim vložkom, ki učinkovito preprečujejo prehajanje zraka.
Sproščanje raztopljenega zraka med segrevanjem vode
Zrak, ki je raztopljen v vodi, se med segrevanjem sprošča v obliki mikromehurčkov, ki nato potujejo po instalaciji. V ogrevalnih in hladilnih sistemih ti zračni mehurčki nastajajo na primer v kotlih in napravah, kjer pride do pojava kavitacije. Mehurčki se kopičijo na kritičnih točkah sistema in jih je treba odstraniti, saj lahko motijo njegovo delovanje. Del zraka pa se lahko ponovno raztopi v vodi, ki se vrača iz sistema.
Posledice prezračene ogrevalne instalacije
Nezadostna izmenjava toplote in omejen pretok
Toplotna prevodnost zraka je nižja kot pri vodi. Kopičenje zraka v radiatorjih in toplotnih izmenjevalnikih zmanjšuje njihovo učinkovitost pri prenosu toplote. Posledično se zmanjša energijska učinkovitost sistema, kar lahko povzroči višje stroške obratovanja in občutno nižjo raven udobja. Zračni mehurčki, ki se nabirajo na določenih mestih v sistemu, lahko omejijo pretok grelnega medija ali celo povzročijo popolno prekinitev pretoka. To je še posebej nevarno v talnih in stenskih ogrevalnih sistemih.
Hrup v ceveh
Pravilno zasnovana in izvedena ogrevalna instalacija deluje tiho. Uporabniki ne bi smeli slišati pretoka grelnega medija skozi cevi in ogrevalne elemente. Težava pa nastane, če sistem ni pravilno odzračen ali če voda vsebuje mikromehurčke zraka. Radiatorji, ki so delno napolnjeni z zrakom, lahko delujejo kot zvočne komore, ki ojačajo hrup. Poleg tega lahko zvok povzročajo tudi termostatski ventili, v katerih se lahko pojavi pojav kavitacije.
Korozija
Zrak, ki vstopa v ogrevalni sistem, vsebuje približno 23 % kisika. Kisik reagira s kovinami, kot sta jeklo in lito železo, kar vodi do korozije. Če instalacija ni ustrezno odzračena ali če zrak še vedno vstopa v grelno vodo, lahko korozija postane vse bolj agresivna. V skrajnih primerih to lahko privede do puščanja v sistemu.
Korozija povzroča tudi nastanek železovega oksida, ki prehaja v vodo in se nabira v elementih instalacije, kot so črpalke in toplotni izmenjevalniki. Železov oksid, znan kot magnetit, tvori temnosiv sediment, ki poslabša delovanje sistema. Če je zrak v sistemu prisoten dlje časa, lahko povzroči nastanek hematita, ki povzroča globinsko korozijo. Tako lahko prisotnost zraka v instalaciji povzroči resne težave, ki vodijo do onesnaženja sistema in poslabšanja njegove učinkovitosti.
Kako preprečiti prezračevanje ogrevalne instalacije?
Katere elemente je treba uporabiti za neprekinjeno odstranjevanje zraka iz sistema?
- Osnovni sestavni del vsakega sistema centralnega ogrevanja so avtomatski odzračevalni lončki. Ti morajo biti nameščeni na vertikalnih cevovodih ter na mestih, kjer obstaja tveganje za kopičenje zraka.
-
Radiatorski odzračevalniki zraka so na voljo v ročni ali avtomatski izvedbi. Avtomatski modeli so lahko opremljeni s plovcem ali higroskopskimi diski. Pri ročnih različicah je treba za odstranitev zraka odviti ventil odzračevalnika in ga pustiti odprtega, dokler ne začne iztekati voda. Podrobnejše delovanje samodejnih odzračevalnikov zraka smo opisali v našem zadnjem članku: Odzračevalni ventili za radiatorje.
-
Odzračevalniki so nameščeni na dovodni cevi ogrevalne instalacije, njihovo delovanje pa temelji na uporabi več fizikalnih pojavov. Voda vstopi v komoro ločevalnika, kjer se hitrost njenega pretoka upočasni. V tem trenutku mikromehurčki, ki so prisotni v vodi, naletijo na notranji element ločevalnika, ki povzroči vrtinčenje vode v sistemu, kar olajša sproščanje zraka. Zračni mehurčki se nato združujejo in povečujejo svojo prostornino, dokler vzgonska sila ne preseže adhezijske sile. Ko se to zgodi, se mehurčki dvignejo proti zgornjemu delu naprave, kjer se zbirajo in jih nato samodejni odzračevalni ventil varno odstrani iz sistema.
Na kaj biti pozoren pri izbiri odzračevalnika zraka?
Pri izbiri odzračevalnika zraka je pomembno upoštevati več ključnih kriterijev:
- Učinkovitost odstranjevanja zraka – Kakovostni odzračevalniki zraka imajo določeno stopnjo učinkovitosti. Naprava lahko odstrani skoraj ves zrak iz sistema po približno 25 ciklih delovanja.
- Največji priporočeni pretok – Vrhunske naprave imajo podrobne specifikacije glede priporočenega pretoka za vsako premer cevi ob določeni maksimalni hitrosti pretoka vode. Ti podatki so na voljo v tehnični dokumentaciji.
- Način montaže – Pred nakupom je treba preveriti, ali je odzračevalnik zasnovan za montažo na vodoravnem, navpičnem ali obeh vrstah cevovodov.
- Notranja zasnova ventila – Pravilno zasnovana notranja struktura vpliva na učinkovitost delovanja naprave.
- Enostavnost vzdrževanja – Konstrukcija ločevalnika zraka bi morala omogočati dostop do notranjih delov brez potrebe po demontaži celotne naprave iz sistema.
Zrak v sistemih centralnega ogrevanja lahko predstavlja resen problem, saj vpliva tako na življenjsko dobo komponent kot na učinkovitost celotnega sistema. Z uporabo samodejnih odzračevalnih ventilov, radiatorskih odzračevalnikov zraka in ločevalnikov zraka lahko učinkovito zaščitimo instalacijo pred težavami, opisanimi v tem članku.
