Сепараторы воздуха и шлама – для чего они нужны?

Современные системы отопления, будь то частный дом или многоэтажка, являются неотъемлемой частью нашего быта. Они в полной мере должны соответствовать нашим требования комфорта в помещении, энергоэффективности и долговечности.

У каждого элемента системы отопления (котел, трубы, радиаторы, насосы, краны и т.д.) есть свой срок эксплуатации (срок службы). Замена этих элементов зачастую «бьет по карману» потребителя. Как же максимально продлить срок службы системы отопления и каждого ее элемента в частности?

В этой статье попробуем во всем разобраться и «разложить все по полочкам».

В каждой системе отопления есть своя предохранительная арматура - предохранительные клапаны («подрывные» клапаны), воздухоотводчики, фильтры, обратные клапаны и т.д. Эта предохранительная арматура защищает систему отопления только от превышения давления и температуры, но никак не защищает от загрязнения.

Обычные «косые» фильтры в основном имеют рейтинг фильтрации от 500 до 200 мкм – этого хватает только для сбора «крупного мусора» (окалина после сварочных работ, песок и т.д.). Однако в системах отопления есть «мусор» намного мельче 500-200 мкм, который фильтры не улавливают. Этот мелкий «мусор» называется шламом. Он оседает на стенках теплообменников котельного оборудования (уменьшается КПД котла и растет потребление топлива), оседает в радиаторах (уменьшается теплоотдача), оседает в трубах (идет заужение диаметров труб, а значит надо увеличивать напор насоса, что ведет к увеличению потребления электроэнергии), забивает рабочее колесо циркуляционного насоса (уменьшение продуктивности) и т.д.

В общем, наличие шлама в системе отопления значительно снижает КПД системы отопления в целом и снижает срок службы каждого отдельного ее элемента.

Сегодня многие производители котельного оборудования уже рекомендуют устанавливать со своими котлами в систему отопления сепараторы воздуха и шлама, которые должны обеспечить самый длительный срок эксплуатации и минимизировать эксплуатационные затраты на сервисное обслуживание.

Откуда появляется этот шлам и как его удалить из системы?

Давайте сначала попробуем разобраться, откуда же берется шлам в системах отопления?

Первой и самой основной причиной возникновения шлама является наличие воздуха в системе отопления, благодаря которому будут окисляться все металлические элементы системы. Вы скажите: «у меня система вся пластиковая (PPR, PE-Х или металлопластиковая) и нечему окисляться» - а как же теплообменник котла, шаровые краны и радиаторы?

Или можете сказать: «у меня в системе стоят воздухоотводчики, у меня не будет шлама!» - и будете в корне неправы.

Давайте все по порядку!

Воздух в системе отопления существует в трех физических формах:

1. Воздух, скопившийся над поверхностью воды (теплоносителя);
2. Воздух внутри потока теплоносителя (большие пузырьки и микропузырьки);
3. Растворенный воздух.

Для удаления воздуха каждой этой физической формы из теплоносителя есть свое отдельное оборудование:

1. Воздух, скопившийся над поверхностью воды – тут необходимы воздухоотводчики.

Они эффективно работают при заполнении системы отопления, но малоэффективно работают при дальнейшей ее эксплуатации – это хорошо видно на рисунке ниже.

Вариант установки №1: пузырьки воздуха практически полностью уносятся потоком. Самый малоэффективный вариант.

Вариант установки №2: Только некоторые пузырьки попадают в воздухоотводчик. Эффективность отвода воздуха низкая и подходит только для скорости потока < 0.5 м/ c

Вариант установки №3: Вследствие турбулентности на повороте только небольшое количество пузырьков удаляется воздухоотводчиком.

2. Воздух внутри потока теплоносителя (большие пузырьки и микропузырьки воздуха) – тут необходимы сепараторы воздуха, которые будут удалять из потока все пузырьки воздуха.

Сепараторы воздуха активно и эффективно удаляют весь воздух их системы отопления в процессе ее работы. При этом, если у нас включается подпитка и в систему попадает новая «порция» воздуха, сепараторы воздуха работают циклично и все равно удалят «новый» воздух из системы. Производители сепараторов рекомендуют устанавливать их в самой высокой и самой горячей точке системы, т.е. после котла.

3. Растворенный воздух – тут используются вакуумные деаэраторы (дегазаторы), но данный тип оборудования больше относится к промышленному оборудованию и не используется в бытовом отоплении.

Конструкция сепараторов воздуха швейцарского завода IMI Pneumatex:

Максимально удалив воздух из системы отопления, мы снизим вероятность появления шлама. Однако в нашу систему при заполнении или при включении подпитки попадает неочищенная вода, что может привести к образованию шлама, как бы мы не старались убрать воздух из системы.

Вот тут-то нам понадобятся сепараторы шлама.

Конструктивно они похожи на сепараторы воздуха, вот только камера-успокоитель потока направлена вертикально вниз, а воздухоотводчик заменен на дренажный кран для удаления скопившегося шлама. Для увеличения продуктивности работы сепараторы шлама могут дополнительно комплектоваться магнитными вставками (дополнительный сбор магнетита). Производители сепараторов шлама рекомендуют устанавливать их в самой нижней точке системы отопления.

Также существуют комбинированные сепараторы воздуха и шлама, которые позволяют одновременно удалять и воздух, и шлам, экономить место и время на монтаж.

Итак, подведем итоги:

1. Использование обычных воздухоотводчиков не решит проблему наличия воздуха в системе отопления.
2. Для увеличения срока службы системы отопления в целом для нее нужна защита не только от высокого давления и температуры, но и «комплексная очистка» от воздуха, и как следствие, от шлама.

Наличие сепараторов воздуха и шлама, или комбинированного сепаратора в системе отопления не дает возможности снижаться энергоэффективности системы из-за засорения и экономит затраты на сервисное обслуживание.

Пример работы сепаратора шлама: