Сепаратори повітря та шламу – для чого вони потрібні?

Сучасні системи опалення, чи то приватний будинок, чи багатоповерхівка, є невід'ємною частиною нашого побуту. Вони повною мірою повинні відповідати нашим вимогам комфорту в приміщенні, енергоефективності та довговічності.

Кожен елемент системи опалення ( котел , труби , радіатори , насоси , крани і т.д.) має свій термін експлуатації (термін служби). Заміна цих елементів часто б'є по кишені споживача. Як же максимально продовжити термін служби системи опалення та кожного її елемента зокрема?

У цій статті спробуємо у всьому розібратися та «розкласти все по поличках».

У кожній системі опалення є своя запобіжна арматура - запобіжні клапани («підривні» клапани), відвідники повітря, фільтри, зворотні клапани і т.д. Ця запобіжна арматура захищає систему опалення лише від перевищення тиску та температури, але ніяк не захищає від забруднення.

Звичайні «косі» фільтри здебільшого мають рейтинг фільтрації від 500 до 200 мкм – цього вистачає лише для збирання «великого сміття» (окалина після зварювальних робіт, пісок тощо). Однак у системах опалення є «сміття» набагато дрібніше 500-200 мкм, яке фільтри не вловлюють. Це дрібне «сміття» називається шламом . Він осідає на стінках теплообмінників котельного обладнання (зменшується ККД котла і зростає споживання палива), осідає в радіаторах (зменшується тепловіддача), осідає в трубах (іде завуження діаметрів труб, а отже треба збільшувати напір насоса, що веде до збільшення споживання електроенергії), забиває робоче колесо циркуляційного насоса (зменшення продуктивності) тощо.

Загалом наявність шламу в системі опалення значно знижує ККД системи опалення в цілому і знижує термін служби кожного окремого її елемента.

Сьогодні багато виробників котельного обладнання вже рекомендують встановлювати зі своїми котлами в систему опалення сепаратори повітря та шламу, які мають забезпечити найтриваліший термін експлуатації та мінімізувати експлуатаційні витрати на сервісне обслуговування.

Звідки з'являється цей шлам і як його видалити із системи?

Давайте спершу спробуємо розібратися, звідки ж береться шлам у системах опалення?

Першою і основною причиною виникнення шламу є наявність повітря в системі опалення, завдяки якому будуть окислюватися всі металеві елементи системи. Ви скажіть: «у мене система вся пластикова ( PPR , PE-Х або металопластикова) і нема чого окислюватися» - а як же теплообмінник котла, кульові крани та радіатори?

Або можете сказати: «у мене в системі стоять відвідники повітря, у мене не буде шламу!» - І будете докорінно неправі.

Давайте все по порядку!

Повітря в системі опалення існує у трьох фізичних формах:

1. Повітря, що скупчилося над поверхнею води (теплоносія);
2. Повітря всередині потоку теплоносія (великі бульбашки та мікробульбашки);
3. Розчинене повітря.

Для видалення повітря кожної цієї фізичної форми з теплоносія є окреме обладнання:

1. Повітря, що скупчилося над поверхнею води – тут необхідні відвідники повітря .

Вони ефективно працюють при заповненні системи опалення, але малоефективно працюють при подальшій експлуатації – це добре видно на малюнку нижче.

Варіант установки №1: бульбашки повітря практично повністю забираються потоком. Найменш ефективний варіант.

Варіант установки №2: Тільки деякі бульбашки потрапляють у відвідник повітря. Ефективність відведення повітря низька та підходить тільки для швидкості потоку < 0.5 м/ c

Варіант установки №3: Внаслідок турбулентності на повороті тільки невелика кількість бульбашок видаляється відвідником повітря.

2. Повітря всередині потоку теплоносія (великі бульбашки та мікробульбашки повітря) – тут необхідні сепаратори повітря , які будуть видаляти з потоку всі бульбашки повітря.

Сепаратори повітря активно та ефективно видаляють все повітря їхньої системи опалення в процесі її роботи. При цьому, якщо у нас включається підживлення і в систему потрапляє нова «порція» повітря, сепаратори повітря працюють циклічно і все одно видалять «нове» повітря із системи. Виробники сепараторів рекомендують встановлювати їх у найвищій і гарячій точці системи, тобто. після казана.

3. Розчинене повітря – тут використовуються вакуумні деаератори (дегазатори), але даний тип обладнання більше відноситься до промислового обладнання та не використовується в побутовому опаленні.

Конструкція сепараторів повітря швейцарського заводу IMI Pneumatex :

Максимально видаливши повітря із системи опалення, ми знизимо ймовірність появи шламу. Однак у нашу систему при заповненні або при включенні підживлення потрапляє неочищена вода, що може призвести до утворення шламу, як би ми не намагалися забрати повітря з системи.

Ось тут нам знадобляться сепаратори шламу.

Конструктивно вони схожі на сепаратори повітря, ось тільки камера-заспокоювач потоку спрямована вертикально вниз, а відвідник повітря замінений на дренажний кран для видалення шламу, що скупчився. Для збільшення продуктивності роботи сепаратори шламу можуть додатково комплектуватись магнітними вставками (додатковий збір магнетиту). Виробники сепараторів шламу рекомендують встановлювати їх у найнижчій точці системи опалення.

Також існують комбіновані сепаратори повітря та шламу , які дозволяють одночасно видаляти і повітря, і шлам, економити місце та час на монтаж.

Отже, підіб'ємо підсумки:

1. Використання звичайних відвідників повітря не вирішить проблему наявності повітря в системі опалення.
2. Для збільшення терміну служби системи опалення в цілому для неї необхідний захист не тільки від високого тиску і температури, а й «комплексне очищення» від повітря, і, як наслідок, від шламу.

Наявність сепараторів повітря та шламу або комбінованого сепаратора в системі опалення не дає можливості знижуватися енергоефективності системи через засмічення та економить витрати на сервісне обслуговування.

Приклад роботи сепаратора шламу: