Борьба с газообразованием и шумом в системах отопления

К. Бондаренко
Проблемные вопросы при эксплуатации отопительных систем нередко связаны с наличием в них газов и возникновением шумов. Часто эти вопросы связаны между собой. Причем проблема может возникнуть и в абсолютно новой системе, и в старой, после реконструкции. Причин может быть множество. О том, как бороться с этими доставляющими пользователям неудобства неприятными моментами и пойдет речь в данном материале.

Присутствие газов в системах отопления чревато следующими недостатками:

  • шум во время циркуляции теплоносителя;
  • коррозия различных компонентов системы;
  • недостаточный обогрев помещений из-за уменьшения теплоотдачи радиаторов;
  • замедление или прекращение циркуляции воды в нагревательных приборах.

Существует несколько главных причин, которыми обычно объясняется образование газов в отопительных системах. Первая – это воздух, который вносится в растворенном состоянии с водой при заполнении системы или добавлении воды в нее. При нагревании растворенные газы выходят, образуя газовые мешки в верхней части радиаторов. Чтобы избежать этого слив воды из системы не рекомендуется за исключением чрезвычайных обстоятельств.

Еще одна причина связана с присутствием в системе органических веществ, например, остатков пеньки или материалов, используемых в процессе обработки, которые при разложении выделяют метан, также скапливающийся в верхней части нагревательных секций. Данное явление временно и исчезает, как только остатки полностью разложатся.

Неудовлетворительное качество воды приводит к интенсивному образованию газов. При этом нужно учитывать, что свойства жидкости различны в зависимости от места ее забора. Ведь в воде, при выпадении ее в виде природных осадков (дождя), как известно, растворяются в различной степени углекислый газ и минеральные вещества из почвы. Кроме того, могут попадать и химические соединения антропогенного происхождения. Вода со свойствами повышенной агрессивности при заливании в отопительную систему вступает в реакцию с металлическими компонентами последней, вызывая химические процессы (коррозию). В ходе этого наблюдается бурное выделение газов, в первую очередь, водорода. Данный процесс, при несоблюдении нормативов по подготовке воды для отопительных систем, может растянуться на несколько сезонов.

Спуск, промывка…

Для устранения нежелательных процессов образования газов и возникающих в связи с этим неудобств специалисты советуют, прежде всего, тщательно промыть систему водой. Это удалит различные остатки, способствующие газообразованию. После нескольких часов циркуляции воду сливают через кран в нижней части системы.

Затем систему вновь заполняют чистой подготовленной водой, по возможности, имеющей жесткость 12 – 14 TH и значение рН – 6,5…8. При этом не следует использовать умягченную воду. По заполнении системы несколько раз рекомендуется ее «протопить», то есть довести температуру циркулирующей воды до 85–90 °С. Это необходимо с целью выделения растворенного в жидкости воздуха.

Образовавшиеся газовые мешки выпускаются из радиаторов и стояков при помощи ручных, так называемый кран Маевского (рис. 1), или автоматических воздухоотводчиков (рис. 2).

Ris_1 Рис. 1. Кран Маевского

Газовая смесь может включать: углекислый газ, азот, водород, метан, кислород. При этом стоит учитывать, что ручной спуск результативен лишь при соответствии теплоносителя рекомендуемому качеству. В этом случае газ образуется в системе в небольших количествах и в течение ограниченного периода времени. Если величины жесткости и рН воды в системе отличаются от рекомендуемых, то газ может образовываться в больших количествах из-за агрессивности жидкости, вызывающей коррозию. В подобном случае необходимы специальные меры.

Рис. 2. Автоматический воздухоотводчик для радиатораRis_2

Учитывая невозможность контроля каждой отопительной системы со стороны специализированной химической лаборатории, можно предложить оборудовать стояки автоматическими клапанами поплавкового типа для спуска газа. В качестве таковых, например, могут применяться автоматические воздухоотводные клапаны итальянской компании Giacomini R88IY003, R99IY003 диаметром 1/2". Данные клапаны из латуни рассчитаны на эксплуатацию в системах с давлением 14 бар и температурой до 120 ˚С. У компании Oventrop (Германия) для систем отопления изготавливаются автоматические воздухоотводчики из никелированной латуни (рис. 3). Они рассчитаны на эксплуатацию при рабочей температуре теплоносителя до 110 °С.

Ris_3 Рис. 3. Автоматический воздухоотводчик для стояка системы отопления (Oventrop)

Рекомендуется также добавить в теплоноситель пленкообразующие алифатические полиамины, препятствующие коррозии и последующему образованию газа.

В целях предосторожности стоит избегать полного закрытия перекрывающих клапанов радиаторов, что будет способствовать выходу газов (в случае их образования) из автоматического воздухоотводчика.

Кроме того, для комплексной защиты отопительных систем от шлама и воздуха возможно применение сепараторов. Благодаря им можно предотвратить коррозию котлов, насосов, регулирующих клапанов, радиаторов, обусловленную наличием растворенного кислорода в воде. Кроме того, удалить шлам и продукты коррозии, которые уменьшают эффективность работы установленного оборудования и снижают теплопередачу.

Сепаратор функционирует по принципу циклонного завихрения, который гарантирует отделение нежелательных посторонних частиц от теплоносителя. Под действием центробежной силы частицы шлама, окалины, ржавчины, накипи отделяются от теплоносителя, отбрасываются на наружные стенки и под действием силы тяжести попадают в нижнюю часть сепаратора, из которой накопившийся шлам можно слить при помощи дренажного крана. При вращении воды в центральной части сепаратора возникает область пониженного давления, в которой выделяется растворенный в теплоносителе воздух. Пузырьки воздуха поднимаются по каналу вверх и выводятся через автоматический воздухоотводчик.

GSH200 В качестве примера можно привести сепаратор шлама и воздуха для систем отопления HF49-1A (рис. 4) производства компании Honeywell (США).

Рис. 4. Сепаратор шлама и воздуха (Honeywell)

Его технические данные допускают применение в системах водяного отопления с максимальным рабочим давлением 10 бар и рабочей температурой до 90 °C.

Шум: источники и резонаторы

Сами по себе радиаторы ошибочно считают причиной шума, возникающего в системах отопления. Как показали исследования, приборы, как правило, являются лишь его проводниками. Шумы же, издаваемые системой, обусловлены нарушениями режима эксплуатации. Это может быть чрезмерная скорость поступающей воды (подобно шуму от открытого крана), наличие воздуха в верхней части радиатора (шум, характерный для текущей воды). Причина этого явления в неполном заполнении верхней полости секций радиатора.

Наиболее вероятный источник шума – любой элемент системы отопления, в котором имеется местное резкое сужение протока. В этом сужении вода и начинает гудеть, как в свистке. Этот звук так хорошо распространяется, что порой сложно найти его источник. А вызвать эти колебания воды, при определенных условиях, способна и даже неправильная установка одного термостатического клапана на радиаторе.

Шум вызывает также циркуляционный насос, обеспечивающий поток теплоносителя, который время от времени работает не в соответствии с запланированными показателями производительности и напора. Это вызывает явление резонанса в системе, особенно в радиаторах. Причина может быть в загрязненном сетчатом фильтре перед насосом. Из-за этого давление падает, и двигатель начинает шуметь.

Кронштейны, не совпадающие с точками опоры радиаторов, являются причиной шумов, напоминающих металлические удары, которые слышны на этапе нагревания и охлаждения. Это связано с некомпенсированным тепловым расширением. Причиной образования нежелательных звуков могут являться и трубы, неправильно вмонтированные в стену без учета определенной свободы движения при тепловом расширении. Возникающий при этом шум передается по трубам к нагревательным корпусам с типичным стучащим звуком, который повторяется при заметном колебании температуры. Современные пластиковые и металлопластиковые трубы, а также медные, защищенные изоляцией, практически лишены этого недостатка.

Причиной шумной работы в радиаторе может быть и работа неправильно подобранного отопительного котла. Если он часто включается и выключается (обычно интервалы должны быть в пределах около 20–40 минут, в зависимости от величины системы), это свидетельствует о том, что плохо отрегулирован поток, что и способствует возникновению шума. Согласно рекомендациям, мощность котла не должна превышать 80% мощности всех установленных радиаторов, чтобы теплогенератор работал с оптимальной нагрузкой.

Устранение «узких» мест

От шума, вызванного скоростью и турбулентностью потока поступающей в радиатор воды, можно избавиться, используя устройство регулировки протока, ограничив его до запланированной величины. В некоторых крайних случаях, возможно, придется заменить терморегулятор или даже отопительный прибор, устранить «узкие» места в подводке для подключения радиатора.

Явление резонанса, появляющееся при работе циркуляционного насоса, исчезает, если производительность, напор и обороты двигателя привести в соответствие с характеристиками системы. В некоторых случаях для устранения этого явления решающее значение имеет установка противовибрационных муфт между насосом и трубами. Например, антивибрационные вставки ZKB и ZKT (рис. 5) компании Danfoss (Дания) предназначены для применения в системах отопления (в то числе и с растворами гликолей до 45%). Они служат для уменьшения шумов и для предотвращения передачи механических вибраций по трубопроводным системам. Вставки можно применять в качестве компенсаторов тепловых удлинений трубопроводов. Материалом муфты в них служит резина EPDM. Размеры присоединения – от 20 до 600 мм.

Ris_4 Рис. 5. Антивибрационные вставки ZKB и ZKT (Danfoss)

Шумы, обусловленные креплением радиаторов и тепловым расширением, можно устранить, надев на опорные кронштейны резиновые прокладки. В то же время, чтобы избежать шума, возникающего в результате теплового линейного расширения труб в случае скрытой прокладки в штробе, необходимо принять профилактические меры. Например, воспользоваться соответствующей изоляцией, внутри которой трубы могут свободно двигаться.

Ну и, наконец, от возникшего из-за наличия газов в радиаторе шума можно избавиться, если оборудовать нагревательный прибор эффективно действующим автоматическим клапаном для спуска воздуха.



Оставьте комментарий