Plyn v uzavřených vodních otopných a chladicích soustavách

Přítomnost plynů v uzavřených vodních otopných a chladicích soustavách je stále aktuálním tématem. Ze setrvačnosti žijeme v přesvědčení, že prosté odvzdušnění zbaví soustavy problémů se vzduchem.

Plyn v uzavřených vodních otopných a chladicích soustavách

Běžně používaná voda pro plnění soustavy s teplotou kolem 10 °C obsahuje při atmosférickém tlaku 22,8 litru rozpuštěného vzduchu na 1 m3! I přes poctivé odvzdušnění soustavy zůstává velké množství plynu rozpuštěné ve vodě a i nadále se vyskytuje mnoho nepochopitelných případů se zavzdušněním soustavy, kdy i některá následná opatření nemusí být dostatečná.

Společnost Reflex dlouhodobě spolupracuje na měření a analyzování této problematiky s univerzitou v Drážďanech. Ze závěrů těchto studií vyplývá, že hlavní příčinou problému v soustavách je rozpuštěný dusík, který tvoří 80 % objemu vzduchu – respektive jeho negativní chování po uvolnění ve formě bublin. Kyslík, který je také přítomen, nehraje v uzavřených ocelových soustavách zásadní roli, neboť vlivem reakce s ocelovým povrchem dochází k jeho odbourání, tím rychlejšímu a rovnoměrnějšímu, čím větší plocha ocelových potrubí v soustavě je. Další opatření k odbourávání kyslíku tak nejsou podstatná. Rozpustnost plynů ve vodě je dána Henryho zákonem, tj. s rostoucí teplotou klesá a s rostoucím tlakem stoupá. Převedeno na otopnou soustavu: plyny se uvolňují na místech s nejvyšší teplotou, např. v kotli anebo na místech s nízkým tlakem, tj. v nejvyšších místech soustavy, typicky v otopných tělesech. Důsledky uvolnění plynů v těchto místech jsou dostatečně známé – zhoršené proudění otopné látky, hluk, eroze a v neposlední řadě stoupající náklady na energie a údržbu.

Univerzita v Drážďanech došla při zkoumání padesáti náhodně vybraných soustav k těmto závěrům:
•    Dusík je hlavní příčinou problémů se vzduchem. Ve všech měřených soustavách byla naměřena vyšší koncentrace, než je jeho obsah v povrchové (plnicí) vodě, vedle dusíku bylo v některých soustavách zjištěno i větší množství vodíku a metanu.
•    V cca 50 % zkoumaných soustav dosahovala koncentrace dusíku ve vodě hodnot vysoko překračujících stav nasycenosti v nejvyšším místě soustavy za daného tlaku a teploty. Toto jsou potenciální problémové soustavy, protože přesycenost vede k vylučování plynu.
•    Pro chybějící termický efekt odplyňování (schopnost vody rozpouštět plyn klesá s rostoucí teplotou), jsou k zavzdušňování velmi náchylné soustavy chlazení.
Pro účinné odstranění plynů z vodních otopných a chladících soustav nabízí společnost Reflex několik produktových řad vhodných výrobků:

Odlučování mikrobublinek odlučovači Reflex Exvoid
Volné plynové bublinky při oběhu zapříčiňují hluk, brání cirkulaci teplonosné látky, rozrušují usazeniny v potrubí, a narušují tak bezvadnou funkci vodních či glykolových soustav.
Armatury Exvoid se ideálně hodí pro soustavy s malou statickou výškou. Umísťují se na výstupní větev v bezprostřední blízkosti zdroje tepla, v případech půdních kotelen nebo strojoven ve vyšších podlažích v nejvyšších bodech soustavy. Dále pak můžeme armatury Exvoid umístit ve všech místech soustavy, v nichž dochází v důsledku poklesu tlaku a termického odplynění ke vzniku a hromadění volných plynových bublin. Mikrobubliny jsou unášené proudem látky. V tělese odlučovače dojde ke snížení rychlosti proudění a současně se mikrobubliny separují kontaktem se speciální drátěnou vestavbou odlučovače. Výsledkem je vznik mírných turbulencí, bubliny narážejí na pletivo, spojují se, odpoutávají od proudu a zároveň je podpořen jejich pohyb vzhůru. Přes odvzdušňovací díl v horní části tělesa odlučovače se ze soustavy odstraní.

Odlučování rozpuštěného plynu automaty Reflex Variomat za atmosférického tlaku
Expanzní automat Reflex Variomat kromě funkce doplňování vody do soustavy a udržování tlaku, řízeně přepouští část otopné vody ze soustavy do nádoby, ve které je pouze atmosférický tlak. V nádobě, kde je nejnižší tlak v celé soustavě, a tím i nejnižší rozpustnost plynů ve vodě v celé soustavě, je část plynu z vody vyloučena a přes odvzdušňovací armaturu „odfouknuta“ do atmosféry. Díky tomuto tlakovému uvolnění se sníží koncentrace rozpuštěného dusíku v celé soustavě na cca 10 mg/l. Tato hodnota leží bezpečně pod kritickou koncentrací v nejvyšším bodě, takže nedochází k uvolnění plynu ve formě bublinek. I přes použití nádoby s atmosférickým tlakem (beztlaké nádoby) se jedná o uzavřenou soustavu, neboť odplyněná voda (zbavená dusíku a kyslíku) je obklopena butylovým vakem. Nedochází tedy v žádném případě k tolik nežádoucí zpětné kontaminaci již jednou odplyněné otopné či chladící vody plyny v atmosféře.

Odlučování rozpuštěného plynu ve vakuu automaty Reflex Servitec
Odplyňovací automat Reflex Servitec přepouští vodu ze soustavy do podtlakové trubky a zpět v závislosti na nastaveném režimu odplyňování.
Odplyňovací trubka Servitecu je místo, kde se dosahuje téměř vakua. Podtlak v trubce je vytvářen dýzou rozprašující nastřikovanou vodu a dimenzovanou tak, že čerpadlu „nestačí“. Ve vakuu je rozpustnost plynů ve vodě téměř nulová. Při dosažení dolní hladiny čerpadlo vypne, hladina v trubce začne stoupat a vytlačí uvolněný plyn přes speciální armaturu do atmosféry. Servitec dokáže snížit obsah rozpuštěných plynů v soustavě až k hranici 3 mg/l. V kombinaci s membránovou expanzní nádobou nebo kompresorovým automatem Reflexomat, které zajišťují funkci udržování tlaku, je odplyňovací automat Reflex Servitec skvělou volbou pro všechny soustavy chlazení a topení se zvýšenou citlivostí na obsah rozpuštěných plynů v soustavě.

REFLEX CZ, s. r. o.
Sezemická 27257/2, 193 00 Praha 9
telefon: 800 733 539, 272 090 311
e-mail: reflex@reflexcz.cz, www.reflexcz.cz

Firma

Vyhledávač stavebních pojmů

Nechte si zasílat měsíční newsletter

Na facebooku

NAŠI PARTNEŘI Další partneři