Powietrze w instalacji. Formy występowania i metody skutecznej ochrony.
Powietrze w instalacjach grzewczych i chłodniczych występuje w trzech formach wymagających różnych metod eliminacji. Poznaj zastosowanie automatycznych odpowietrzników, separatorów powietrza i odgazowywaczy próżniowych.
Zwiększ wydajność, wyeliminuj hałas i przedłuż żywotność instalacji. Praktyczne wskazówki oparte na prawach fizyki pomogą Ci skutecznie chronić instalacje przed korozją i kosztownymi awariami.
Z artykułu „Dlaczego powietrze w instalacji to poważny problem” możesz dowiedzieć się, jakie konsekwencje ma obecność powietrza w instalacjach grzewczych i chłodniczych. Warto podkreślić, że powietrze w instalacji prowadzi do spadku wydajności cieplnej, hałasu, korozji a w konsekwencji - do awarii i kosztownych napraw.
Tym razem skupimy się na praktycznych aspektach ochrony przed powietrzem – wyjaśnimy, w jakich formach powietrze występuje w instalacji i jak skutecznie je wyeliminować.
Formy występowania powietrza w instalacji
Powietrze i inne gazy w instalacjach grzewczych i chłodniczych przyjmują różne formy, które wymagają odmiennych metod eliminacji.
- Wolne powietrze. To widoczne gołym okiem pęcherzyki, które pojawiają się podczas napełniania lub dopełniania instalacji, a także wnikają przez nieszczelności. Wolne powietrze naturalnie gromadzi się w najwyższych punktach instalacji, tworząc poduszki powietrzne. Te z kolei mogą blokować przepływ i generują charakterystyczny, uciążliwy hałas.
- Makro i mikropęcherzyki powietrza. Są to bardzo drobne bąbelki powstające przy zmianach temperatury i ciśnienia w instalacji. Poruszają się wraz z czynnikiem i są trudniejsze do usunięcia niż wolne powietrze. Powodują szumy oraz osadzają się w miejscach, gdzie prędkość przepływu maleje - np. w grzejnikach czy wymiennikach ciepła – znacząco obniżając ich wydajność.
- Powietrze rozpuszczone w czynniku. To niewidoczne gazy (głównie azot) zawarte w czynniku grzewczym lub chłodniczym. Ich ilość zależy od temperatury i ciśnienia – podobnie jak w przypadku napojów gazowanych, wytrącają się w postaci pęcherzyków gdy czynnik ogrzewa się lub gdy spada ciśnienie w instalacji.
Jak powietrze trafia do instalacji możesz przeczytać w artykule „Dlaczego powietrze w instalacji to poważny problem”.
Kluczowe znaczenie prawa Henry'ego dla wydajności Twojej instalacji
Rozpuszczalność gazów w wodzie zmienia się w zależności od warunków panujących w instalacji. Zgodnie z prawem Henry'ego, wyższe temperatury i niższe ciśnienia znacząco zmniejszają zdolność wody do utrzymywania gazów w stanie rozpuszczonym.
Poniższy wykres ilustruje tą zależność dla rozpuszczalności czystego azotu (100%) w wodzie przy ciśnieniu cząstkowym N₂ = 1 bar abs. Jest to typowa sytuacja w zamkniętych obiegach wodnych, gdzie tlen został zużyty w procesie korozji.
Wykres pozwala przewidzieć, jak zmiana parametrów wpłynie na rozpuszczalność azotu w wodzie:
- Poniżej linii (strefa nienasycona): azot jest całkowicie rozpuszczony w wodzie, brak wolnych pęcherzyków
- Na linii (strefa nasycona): osiągnięto maksymalną rozpuszczalność
- Powyżej linii (strefa przesycona): pojawia się wolny, widoczny gaz
Praktyczna wskazówka: Aby osiągnąć maksymalną wydajność instalacji, skoncentruj się na ograniczeniu ilości rozpuszczonych gazów w czynniku. Teoretycznie można to osiągnąć obniżając ciśnienie w instalacji i podnosząc temperaturę. Jednak podnoszenie temperatury nie zawsze jest możliwe, a dodatkowo często jest niezalecane ze względów ekonomicznych i energetycznych.
Dlaczego warto wiedzieć w jakiej formie powietrze występuje w instalacji?
Rozpoznanie form gazów występujących w instalacji pozwala dobrać i zastosować odpowiednie rozwiązania:
- Wolne powietrze - automatyczne odpowietrzniki
Automatyczne odpowietrzniki są nieocenione podczas napełniania i uruchamiania instalacji (etap rozruchu) – szybko usuwają wolne powietrze i zapobiegają tworzeniu się poduszek powietrznych.
- Makro i mikropęcherzyki - separatory powietrza
Separatory powietrza eliminują mikropęcherzyki podczas przepływu czynnika, zapewniając cichą i wydajną pracę instalacji. Idealne podczas codziennej eksploatacji.
- Powietrze rozpuszczone - odgazowywacze próżniowe
W nowoczesnych, energooszczędnych i niskotemperaturowych instalacjach niezbędne jest stosowanie cyklonowych odgazowywaczy próżniowych. Jako jedyne skutecznie usuwają powietrze rozpuszczone w czynniku oraz makro i mikropęcherzyki.
Kompleksowa ochrona instalacji – dobór właściwych rozwiązań
Skuteczna ochrona wymaga systemowego podejścia i zastosowania odpowiednich urządzeń na każdym etapie eksploatacji.
Inwestycja, która się zwraca
Właściwa ochrona instalacji przed powietrzem to nie tylko komfort użytkowania, ale przede wszystkim wymierne oszczędności finansowe. Eliminacja powietrza:
- Zwiększa sprawność cieplną instalacji i zmniejsza koszty ogrzewania czy chłodzenia
- Ogranicza korozję i wydłuża żywotność wszystkich elementów instalacji
- Redukuje ryzyko kosztownych awarii i nieplanowanych przestojów
Warto poświęcić czas na właściwą analizę swojej instalacji i zastosowanie optymalnych rozwiązań ochronnych. Koszty takiej inwestycji zwracają się wielokrotnie w postaci niższych rachunków, mniejszych wydatków na naprawy i dłuższej bezawaryjnej pracy instalacji.
Chcesz dowiedzieć się więcej o praktycznych aspektach zabezpieczania instalacji? W następnym artykule szczegółowo omówimy, jak dobrać i zainstalować odpowiednie urządzenia ochronne w zależności od typu i parametrów instalacji.
Chcesz dowiedzieć się więcej na temat powietrza i zanieczyszczeń w instalacji?
Potrzebujesz profesjonalnej porady?
Inżynierowie IMI chętnie pomogą dobrać optymalne rozwiązania dla Twojej instalacji.
Autor: Joanna Wołyniec-Jeziorska