KAN-therm: Опасность кислорода для систем отопления и методы борьбы с ним



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.
 
pис.1 Воздушная пробка в радиаторе
 
воздушная пробка в радиаторе
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. 
 
ржавчина на радиаторе клапан спускной
              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).
 
азрушенная крыльчатка насоса
 
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).
 
ржавчина на радиаторе клапан спускной
Рис.5.  Автоматический воздуховыпускной клапан 
 
pис.6 Ручной воздуховыпускной кран (Маевского)воздушная пробка в радиаторе
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).
 
тройник с воздуховыпускным клапаном клапан спускной
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. 

 
pис.9 Сепаратор воздуха и шлама
 
сепаратор воздуха
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. 
 
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.
 
О необходимости наличия антидиффузионного слоя говорится и в нормативной документации. Согласно п. 6.3.1 СП 60.13330.2012:
«Полимерные трубы, применяемые в системах отопления совместно с металлическими трубами (в том числе в наружных системах теплоснабжения) или с приборами и оборудованием, имеющими ограничения по содержанию растворённого кислорода в теплоносителе, должны иметь кислородопроницаемость не более 0,1 г/(м3·сут)».
 
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).
 
Труба PE-Xc new_movies
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.

 
Если у Вас остались какие-либо вопросы по Системам KAN-therm, можете обратиться к техническим специалистам нашей компании. 

Автор статьи: Дмитрий Соболев, технический консультант Представительства фирмы KAN в Беларуси

 

 

 

Ещё по теме:


 

Опасность кислорода для систем отопления и методы борьбы с ним новые монтажные шкафы
 

 

 

 

//