Upravljanje zraka v sistemu vode za stavbe: ventili za izpuščanje zraka, zračni zaklepi in zakaj zrak v sistemih tople vode uničuje cirkulacijo ter komponente

Zrak ni onesnaževalo, ki se občasno znaša v vodni sistem. Nenehno se ustvarja znotraj sistema. Vsak liter omrežne vode, ki vstopi v hidronski krog, je že nasičen z raztopljenimi plini – običajno 8 do 10 mg/L raztopljenega kisika pri 10 °C – in ko se ta voda segreje, se zmanjša njena sposobnost zadrževanja plinov. Plini morajo nekam iti, in če jih nihče ni načrtoval za odstranitev, se pojavijo ravno tam, kjer povzročajo največ škode: pri črpalki, v izmenjevalniku toplote in na vrhu dvigal, kjer se cirkulacija preprosto ustavi.

Zakaj se zrak pojavlja v zaprtih sistemih

Pomembni so trije mehanizmi. Prvič, ogrevanje sprošča plin, saj se raztopljivost z naraščajočo temperaturo zmanjšuje – v zaprti sistemu se zato sprosti zrak, tudi če v sistem ne vstopa nova voda. Drugič, padec tlaka sprošča plin: zrak izhaja iz raztopine povsod, kjer je tlak najnižji. Tretjič, vsak nov polnjenje in vsak avtomatski dopolnjevalni tok dodaja novo oksigenirano vodo, zato je ena najdražjih napak v strojarni stalno odprta avtomatska polnilna ventil.

Posledica tega neprekinjenega dovoda kisika je korozija. V jeklu radiatorjev in kotlovskih vodnih poti raztopljen kisik povzroča pikasto korozijo, ki proizvaja črn železov oksid – magnetit – ki se usede kot mulj. Ta mulj nato zamaši ozke prehode, izolira površine za prenos toplote in onesnažuje ravno tiste zračne ventile, ki naj bi odstranili ta problem, kar pomeni, da sistem razvije samopotrjujočo napako.

Kaj ujeti zrak naredi s sistemom

Učinki so enostavni za prepoznavo, ko enkrat poznamo vzorec. Zračni žepi na višjih točkah povzročajo zračne zaklene, zaradi česar se cirkulacija v tej veji prekine – radiatorji, ki so na vrhu hladni in na dnu topli, so klasičen znak. Zrak, ki doseže črpalko, povzroča kavitacijo, kar poškoduje impelerske lopatice in ustvarja šumenje, podobno gravelu, ki se pogosto napačno diagnosticira kot odpoved ležajev. Mikrobubljice, ki se držijo površin toplotnih izmenjevalcev, zmanjšujejo prenos toplote in prisilijo kotliček, da deluje pri višji temperaturi za isti izhod. Zrak prav tako spremeni tokovne razmere, od katerih so odvisni uravnalni ventili in termostatski regulatorji, zato sistem izgubi tako natančnost kot zmogljivost.

V domačih namestitvah tople vode povzročajo zračne zaklene iste težave: črpalka za tuš, ki teče, nato pulzira in končno popolnoma izsuši; sekundarni povratni tok, ki nikoli ne doseže želene temperature; pipa, ki pihlja. Mehanizem je običajno nezračena višja točka, ki ujame zrak, ki ga prinese črpalka ali ponovno polnjenje.

Prava naprava na pravi lokaciji

Upravljanje zraka ni vgrajevanje več avtomatskih zračnih ventilov; gre za prilagoditev naprave zraku.

Ročni ventili morajo biti nameščeni na vsaki resnični najvišji točki in na vrhu navpičnih dvigal; poceni so, zanesljivi in jih ni mogoče napačno prebrati. Avtomatski zračni odpustni ventili – izdelani iz mesinga z plavajočim mehanizmom – delujejo dobro na lokalnih najvišjih točkah in na končnih enotah, a so občutljivi na mulj: umazan plavajoči mehanizem bodisi neprekinjeno kaplja bodisi se zapre, uhajanje avtomatskega ventila na tesnem sistemu pa je počasno, neopazno dopolnjevanje, ki neprestano dodaja kisik. Kjer je kakovost vode slaba, jih zaščitite z napredno sitom ali raje uporabite ročno odzračevanje.

Zračni ločevalniki in mikrobližni koalescerji so komponente visoke vrednosti v hidroničnem sistemu, oblikovno pravilo pa je natančno: namestite jih tam, kjer je voda najtoplejša in tlak najnižji, saj se raztopljeni plin tam najlažje izloči iz raztopine. V večini sistemov je to pri priključku kotla ali toplotne črpalke na dovod, pred črpalko. Raztegljivi rezervoar naj se priključi na isto mesto z uporabo priključka, ki preprečuje, da bi se rezervoar spremenil v zračno past.

Na distribucijski strani so analogni napravi določeni po lastnih standardih: zračni ventili za vodovod po EN 1074-4 in AWWA C512, medtem ko so zračni odpiralni ventili za odpadne vode druga vrsta izdelka (EN 12380) in jih nikoli ni dovoljeno nadomestiti z ventilom za sproščanje zračnega tlaka.

Oblikovne napake, ki zadržujejo zrak v sistemu

• **Odpiranje zraka na sesalni strani črpalke** kot nadomestek za pravilno ločevanje zraka – zdravite simptom in hkrati ustvarjate pot, po kateri se bo zrak vpeljal v sistem.
• **Pustite avtomatski polnilni ventil odprt.** Napolnite sistem do zahtevane tlaka, nato izolirajte polnilno zanko, da je sistem resnično tesen.
• **Mulj, ki ostane v sistemu.** Brez magnetnega ali umetnega ločevalnika umazanije se vsak ventil za odvajanje zraka in vsak toplotni izmenjevalnik spremeni v filter.

Standardi za vzpostavitev sistema obstajajo ravno zato, ker je odstranjevanje zraka postopek, ne posamezna dejanja: BS EN 12828 za načrtovanje ogrevalnih sistemov na osnovi vode, EN 14336 za namestitev in vzpostavitev, BS 7593 za čiščenje, izpiranje in obravnavo vode ter CIBSE-jev vodnik B in kodeks za vzpostavitev W za britansko prakso; mednarodno veljaven ASHRAE-jev priročnik pokriva upravljanje zraka v hidronskih sistemih.

Ventili in priključki, ki omogočajo upravljanje z zrakom

• Polnoprečni zapiralni krogelni ventili na obeh straneh vsakega ločevalnika zraka in avtomatskega odzračevalnega ventila, da se naprava lahko vzdržuje brez izpraznjevanja tokokroga.
• Mreže ali ločevalnik umazanije pred plavajočimi ventilskimi mehanizmi, da mulj ne more doseči mehanizma.
• Magnetni ali centrifugalni filtar za mulj na povratni strani, ki odstrani magnetit, ki ga sprostitev zraka ne more odstraniti.

Preverjanja na terenu in zaporedje vzpostavitve

Sistem počasi napolnite od najnižje točke in na vsaki najvišji točki izpuščajte zrak, ko se gladina vode dviguje. Zagnite črpalko in nato znova izpuščajte zrak – zrak, ki se drži površin, se bo premaknil. Ponavljajte, dokler izpuščalniki ne ostanejo suhi. Zapišite tlak v sistemu pri sobni temperaturi in pri obratovalni temperaturi; povečanje tlaka naj ustreza prostornini razširitvenega posoda in prednapetosti. Če ni tako, preverite, ali je posoda pokvarjena ali je zrak ujet, namesto da bi sklepali, da je pokvarjen manometer.

Uporabite razlikovni termometer prek črpalke: širjenje razlike temperatur pri vseh ostalih nespremenjenih parametrih kaže na zmanjševanje pretoka, pri čemer je zrak pogosta vzročilna napaka. Preverite pretok in povratne temperature vsakega izvira, da ugotovite veje, ki se ne cirkulirajo, ter poslušajte na najvišjih točkah in pri črpalki za gurgljanje ali šumenje, podobno gravelu. Nazadnje pregledajte vsak avtomatski ventil za kapljanje, preverite, ali je nadomestna zanka izolirana, in zabeležite stanje filtra za mulj kot izhodiščno merilo.

Ključno zaključilo

Zrak ni naključje, temveč del načrtovanja. Ločite ga na najtoplejši točki in točki z najnižjim tlakom v krožnem sistemu, odzračite vse najvišje točke, po napolnitvi ohranite sistem tesen, zaščitite plavajoče ventile pred muljem in odstranite korozivne proizvode, ki hranijo ta problem. Če ga prezrete, bo vsaka napaka v stavbi sledila istim nekaj kubičnim centimetrom plina.

---

**O avtorju**

*Zhejiang Xindong Sanitary Ware Co., Ltd. — Tehnični in izvozni tim*

Xindong proizvaja mesingene ventile, priključke, termostatske tuš ventile in mešalne pipe v Yuhuanu, provinca Zhejiang, že več kot 25 let, iz tovarne površine 30.000 m² z več kot 380 zaposlenimi, notranjimi laboratoriji za oblikovanje in preskušanje ter več kot 65 patentiranimi oblikami in konstrukcijami. Izdelki so razviti in preizkušeni v skladu z odobritvenimi predpisi izvoznih trgov podjetja, vključno z zahtevami WRAS, TMV2/TMV3, cUPC ter NSF/ANSI, ter so dobavljeni uvoznikom, izvajalcem MEP in integratorjem sistmov za obrabo vode po celotni Evropi, na Bližnjem vzhodu in v Severni Ameriki.

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