Luchtbeheer in gebouw watersystemen: luchtafvoerkleppen, luchtklemmen en waarom lucht in warmwatercircuits de circulatie en componenten vernietigt

Lucht is geen verontreiniging die af en toe in een watersysteem terechtkomt. Het wordt voortdurend binnenin het systeem geproduceerd. Elke liter leidingwater dat een hydronisch circuit binnengaat, is verzadigd met opgelost gas — meestal 8 tot 10 mg/L opgelost zuurstof bij 10 °C — en naarmate dit water wordt verwarmd, neemt zijn vermogen om gas vast te houden af. Het gas moet ergens heen, en als er geen pad voor is ontworpen, belandt het precies daar waar het het meeste schade aanricht: bij de pomp, in de warmtewisselaar en bovenaan de stijgleidingen, waar de circulatie simpelweg stopt.

Waarom lucht verschijnt in een gesloten systeem

Er zijn drie mechanismen van belang. Ten eerste wordt bij verwarming gas vrijgegeven, omdat de oplosbaarheid afneemt met stijgende temperatuur — in een afgesloten systeem komt lucht vrij, ook al komt er geen nieuw water in. Ten tweede wordt gas vrijgegeven bij drukverlaging: lucht komt uit oplossing waar de druk het laagst is. Ten derde voegt elke nieuwe vulling en elke automatische aanvulling vers gezuiverd water toe, wat verklaart waarom een automatische vulklep die permanent openstaat één van de duurste fouten in een technische ruimte is.

Het gevolg van deze continue toelevering van zuurstof is corrosie. In het staal van radiatoren en ketelwaterwegen drijft opgeloste zuurstof putcorrosie, waardoor zwart ijzeroxide — magnetiet — ontstaat dat zich als slib afzet. Dit slib blokkeert vervolgens nauwe doorgangen, isoleert warmteoverdrachtsoppervlakken en verstopt precies de luchtafvoerkleppen die bedoeld zijn om het probleem op te lossen; zo ontwikkelt een systeem een zelfversterkende storing.

Wat ingesloten lucht met het systeem doet

De effecten zijn eenvoudig te herkennen zodra u het patroon kent. Luchtzakken op hoogste punten veroorzaken luchtsloten, waardoor de circulatie in die tak gewoon stopt — radiatoren die boven koud en onder warm zijn, vormen het klassieke kenmerk. Lucht die een pomp bereikt, veroorzaakt cavitatie, waardoor pompradialen worden aangetast en een steengruisachtig geluid ontstaat dat vaak ten onrechte wordt toegeschreven aan lagerdefecten. Microbelletjes die aan warmte-uitwisselaaroppervlakken blijven kleven, verminderen de warmteoverdracht en dwingen de cv-ketel om bij dezelfde output op een hogere temperatuur te werken. Lucht verstoort ook de stromingsomstandigheden waarop afsluiterafstemming en thermostatische regelingen vertrouwen, zodat het systeem zowel nauwkeurigheid als capaciteit verliest.

Bij installaties voor sanitair warm water veroorzaken luchtsloten dezelfde klachten: een aangedreven douche die begint te lopen, pulseren en vervolgens droogvalt; een secundaire retour die nooit op temperatuur komt; een kraan die spuit. De oorzaak is meestal een ontluchtingsvrij hoogste punt dat lucht vasthoudt die door de pomp of bij een navulling wordt meegevoerd.

Het juiste apparaat op de juiste plaats

Luchtbeheer gaat niet over het plaatsen van meer automatische luchtventielen; het gaat erom het apparaat af te stemmen op de lucht.

Handmatige ventielen behoren op elke echte hoogste punt en bovenaan verticale stijgleidingen te worden geplaatst; ze zijn goedkoop, betrouwbaar en onmogelijk verkeerd te lezen. Automatische luchtafvoerventielen — de drijvergestuurde messing ventielen — werken goed op lokale hoogste punten en bij eindapparaten, maar zijn gevoelig voor slib: een vervuilde drijver lekt continu of blijft dicht, en een lekkend automatisch ventiel in een gesloten systeem is een langzame, onzichtbare aanvulling die voortdurend zuurstof toevoegt. Waar de waterkwaliteit slecht is, beschermt u ze met een zeef stroomopwaarts, of u kiest voor handmatig ontluchten in plaats daarvan.

Luchtscheiders en microbelletjessamenvoegers zijn de hoogwaardige componenten in een hydronisch systeem, en de ontwerpregel is specifiek: installeer ze waar het water het heetst is en de druk het laagst, omdat op die plaats opgeloste lucht het gemakkelijkst uit de oplossing ontsnapt. In de meeste systemen is dat de aansluiting van de ketel of warmtepomp op de stroomzijde, vóór de pomp. Het expansievat moet op hetzelfde punt worden aangesloten, met een fitting die voorkomt dat het vat een luchtval wordt.

Aan de distributiekant zijn de vergelijkbare apparaten vastgelegd in eigen normen: luchtventielen voor watertoevoer volgens EN 1074-4 en AWWA C512, terwijl luchttoelaatkleppen voor afvoer een ander product zijn (EN 12380) en nooit mogen worden gebruikt als vervanging voor een drukluchtontluchter.

Ontwerpfouten die lucht in het systeem laten blijven

• **Ontluchten aan de zuigzijde van een pomp** als vervanging voor juiste luchtscheiding — u behandelt hier het symptoom en creëert tegelijkertijd een weg waarlangs lucht kan worden aangezogen.
• **De automatische vulklep openlaten.** Vul tot de gewenste druk, en sluit dan de aanvulkring af, zodat het systeem daadwerkelijk afgesloten is.
• **Slib dat in het systeem is achtergebleven.** Zonder een magnetische of vuilscheider wordt elke luchtklep en elke warmtewisselaar een filter.

Inbedrijfstelling-normen bestaan precies omdat luchtverwijdering een proces is, geen enkele handeling: BS EN 12828 voor het ontwerp van watergebaseerde verwarmingssystemen, EN 14336 voor installatie en inbedrijfstelling, BS 7593 voor reiniging, spoelen en waterbehandeling, en de CIBSE-gids B en inbedrijfstellingscode W voor de Britse praktijk, terwijl de ASHRAE-handboek internationaal ingaat op luchtbeheer in hydraulische systemen.

Kleppen en fittingen die luchtbeheer mogelijk maken

• Volledig doorlaatbare afsluitkogelkranen aan weerszijden van elke luchtscheider en automatische ontluchter, zodat het apparaat kan worden onderhouden zonder het circuit te legen.
• Zeeffilters of een vuilscheider vóór drijfvermoeilijkte kleppen, zodat slib de werking niet kan verstoren.
• Een magnetisch of centrifugaal slijmfilter op de retourleiding, dat het magnetiet verwijdert dat niet kan worden verwijderd door luchtafscheiding.

Veldcontroles en inbedrijfstellingvolgorde

Vul het systeem langzaam vanaf het laagste punt en ontlucht op elk hoogste punt terwijl het water stijgt. Zet de pomp in werking en ontlucht opnieuw — lucht die aan oppervlakken vastzit, wordt dan in beweging gebracht. Herhaal dit totdat de ontluchtingspunten droog blijven. Noteer de systeemdruk bij kamertemperatuur en bij bedrijfstemperatuur; de drukstijging moet overeenkomen met het volume en de voorbelasting van de expansievat, en als dat niet het geval is, dient u een defect expansievat of luchtverstopping te vermoeden in plaats van een defecte manometer.

Gebruik een differentieelthermometer over de pomp: een groter temperatuurverschil met alle andere factoren ongewijzigd duidt op een dalende debietstroom, en lucht is een veelvoorkomende oorzaak. Controleer de aan- en afvoertemperatuur van elke emitter om takken te vinden die niet circuleren, en luister bij de hoogste punten en de pomp naar borrel- of kiezelsgeluiden. Inspecteer ten slotte elke automatische ontluchter op lekkage, controleer of de vulkring geïsoleerd is, en noteer de toestand van het slibfilter als uitgangsbasis.

De conclusie

Lucht is een ontwerpelement, geen toevalligheid. Scheid deze af op het heetste punt met de laagste druk in de circuit, ontlucht elk hoogste punt, houd het systeem na het vullen afgesloten, beschermd drijfkleppen tegen slib en verwijder de corrosieproducten die het probleem voeden. Negeer het, en elke storing in het gebouw kan worden teruggevoerd op slechts een paar kubieke centimeter gas.

---

**Over de auteur**

*Zhejiang Xindong Sanitary Ware Co., Ltd. — Technisch & Exportteam*

Xindong produceert al meer dan 25 jaar messingafsluiters, -koppelingen, thermostatische douchekranen en mengkranen in Yuhuan, Zhejiang, vanuit een fabriek van 30.000 m² met meer dan 380 medewerkers, eigen ontwerp- en testlaboratoria en meer dan 65 octrooien op ontwerp en constructie. Producten zijn ontwikkeld en getest conform de goedkeuringsregimes van de exportmarkten van het bedrijf, waaronder WRAS, TMV2/TMV3, cUPC en NSF/ANSI-vereisten, en worden geleverd aan importeurs, MEP-aannemers en waterbehandelingsintegrators in Europa, het Midden-Oosten en Noord-Amerika.

Contact: No. 242 JinHai Road, Xuanmen Industrial Zone, Yuhuan, Zhejiang, China · +86-0576-87499008 · [email protected] · https://www.cn-xindong.com