Nejnavštěvovanější odborný portál pro stavebnictví a technická zařízení budov

Problematika plynů v otopných systémech III

Řešení problémů na dvou příkladech, expanzní a odplyňovací automaty Reflex

Díky funkci centrálního odvzdušňování a odplyňování se ušetří za instalaci decentralizovaných, mechanických odvzdušňováků. Odpadá nákladné opakované odvzdušňování na nesčetných místech.

4.Řešení problémů na dvou příkladech

Výzkumy, týkající se problematiky plynů, obsáhly od topných systémů v rodinných domcích, přes vytápění trávníků na fotbalových stadionech, až po velké systémy dálkového zásobování teplem. Zahrnuly rovněž chladicí systémy se směsí voda-glykol.

Pro provozovatele jsou znalosti o problematice s přesyceností plynů většinou spojené s dusíkem. Studené, "zavzdušněné" radiátory ve vyšších podlažích a hluk ve ventilech jsou notoricky známé. Analýzy obsahu plynů a chemického složení vody ale ukazují, že v některých soustavách byl zjištěn zvýšený obsah plynů (např. H2, CH4), očividně souvisejících s korozí. Tyto škody ale většinou objevíme až po několika letech.

Dva praktické případy pomůžou tuto tématiku ozřejmit a ukázat možnosti řešení.

Horkovodní síť zásobování teplem Halle

Na sekundární straně sítě dálkového vedení tepla v Halle, s vodním objemem přes 100 m3 a výkonem kolem 14 MW, je přímo připojeno více obytných bloků, mezi nimi i čtrnáctipodlažní výškové domy. Po oddělení primárního horkovodního systému předávací stanicí tepla, nastaly problémy - trvalé "zavzdušňování" výškových domů, neustálá potřeba opakovaného odvzdušňování na mnoha radiátorech ve vyšších podlažích. Instalace automatických odvzdušňovacích ventilů na vybraných radiátorech nepřineslo žádné rozhodující zlepšení.


Obr. 14: Servitec na soustavě zásobování teplem Halle

To byl stav při začátku testu prvního vakuového odplyňovacího zařízení servitec. Již za 40 hodin po uvedení do provozu poklesl obsah rozpuštěného dusíku ze 45 mg/litr na 5 mg/litr. Problémy byly odstraněny, nájemníci spokojeni. Díky silně podsycenému stavu (≤ mg/litr) bylo zamezeno vylučování plynu i v nejkritičtějších místech ( v nejvyšších bodech, v čerpadlech a regulačních ventilech) a zároveň se minimalizovalo nebezpečí koroze.

Konrad-Zuse-centrum Berlín

V tomto centru v Berlíně docházelo k poruchám cirkulace jak u vytápění budov (7,3 m3) tak i v systému chladicí vody (30 m3) s výpadky jak topných těles, tak i klimatizace.


Obr. 15: Standardní servitec v Konrad-Zuse-centrum Berlín

Obě soustavy vykazovaly velmi vysoké hodnoty obsahu dusíku. V topné soustavě byla navíc zjištěna zvýšená hodnota obsahu metanu, vzniklého pravděpodobně po dávkování inhibitorů. Po nasazení standardního vakuového odplyňovacího zařízení s rozstřikovací trubkou servitec, fungují oba systémy bez závad. V topné vodě se již při dalších měřeních přítomnost metanu neprokázala.

5.Expanzní a odplyňovací automaty Reflex

magcontrol

Kontrola tlaku v soustavě s integrovaným, kontrolovaným doplňováním

  Magcontrol nemůže sice odplyňovat, ale automatizuje a kontroluje funkci soustavy s tlakovou expanzní nádobou - důležitý předpoklad zamezení možnosti přímého nasátí vzduchu. → Kapitola 2   Příklad: Topná soustava

variomat

Atmosférické odplynění s integrovaným udržováním tlaku a doplňováním

  Kombinace udržování tlaku pomocí přepouštěcího ventilu a čerpadla, s odplyňováním za atmosférického tlaku, celý systém dokonale uzavřený. Systém, který se mnohokrát osvědčil. To znamená: tlak v soustavě je v pořádku a problémy se "zavzdušňováním" jsou minulostí. Odpadá nákladné decentralizované odvzdušňování. → Kapitola 3   Příklad: Soustava s jedním kotlem

servitec

Dynamické vakuové odplyňování s nastřikovací trubkou, integrovanou kontrolou tlaku a doplňováním

  Voda v soustavě a doplňovací voda v topných systémech, systémech zásobování teplem nebo systémech chladicí vody je odplyněna ve vakuu. Obsah plynů v cirkulační vodě je redukován téměř na nulu. To znamená už nikdy problémy se "zavzdušňováním", k tomu jako přídavek snížení koroze. V soustavě s tlakovou expanzní nádobou kontroluje tlak. Servitec je ideální zařízení pro nasazení v problematických soustavách. → Kapitola 4   Příklad: Soustava s více kotli

Závěr seriálu

Souhrn kapitoly 1

Kyslík je velmi rychle reagující plyn a je hlavní příčinou koroze systému. Při chemické reakci se spotřebuje. Do systému se dostává téměř výlučně v rozpuštěné formě. Koncentrace kyslíku > 0,1 mg/litr signalizuje zvýšené riziko pro vznik koroze (3).

Dusík je jako inertní plyn nejvíce zodpovědný za vytváření proudu smíšeného ze dvou fází (plyn/voda). Koncentruje se permanentně v systému a to vede například ke známým poruchám cirkulace. Hodnoty koncentrace dusíku ≤ 15 mg/litr jsou bezproblémové a to je při odplynění za atmosférického tlaku dosažitelné.

Souhrn kapitoly 2

Expanznímu zařízení připadá ústřední role v problematice plynů. Tato zařízení musí být vůči atmosféře uzavřená, aby se zamezilo především pohlcování kyslíku oběhovou vodou, a musí bezpečně zabránit vzniku podtlaku a kavitaci. Mnoho expanzních nádob, především v malých soustavách, je jak na straně plynu, tak i na straně vody špatně nastaveno a neplní správně svojí funkci. Tady je třeba provádět trvale osvětu a začít okamžitě jednat.

Pronikání a tvorbě plynů se nedá zabránit ani v případě uzavřených soustav (plnění, doplňování, difuse, chemické reakce).

Plyny se musí cíleně z uzavřených systémů pomocí vhodných zařízení především centrálně odstranit, aby se zamezilo poruchám cirkulace, erozi a korozi. Odplynění musí být jednosměrné: plyn musí ven ale žádný vzduch dovnitř!

Souhrn kapitoly 3

Mechanické odlučováky vzduchu mohou efektivně pracovat jen při instalaci v nejvyšších místech soustavy.

Odplyňovací zařízení za atmosférického tlaku mohou tvorbu volných bublinek plynu v cirkulační vodě zamezit. Hodí se nejlépe pro funkci centrálních odvzdušňovacích zařízení, ale ne pro cílené odstranění kyslíku. Zajistí i zamezení eroze, kterou způsobují uvolněné bublinky plynu, vlečené proudem cirkulační vody.

Vakuové odplyňováky mohou celkový obsah plynů v soustavě dostat až téměř k nule. Bojují jak proti korozi (reaktivní plyny), tak i proti erozi a poruchám cirkulace (inertní plyny). Vysoký stupeň odloučení dosáhnou vakuové odplyňováky dynamické.

Henryho zákony popisují ne skutečné obsahy, ale maximálně možné obsahy plynů v roztocích.

Souhrn kapitoly 4/5

Funkce odplyňovacích systémů firmy Reflex byla prověřena celou řadou měření, prováděných Technickou univerzitou v Drážďanech na topných systémech, systémech zásobování teplem a systémech chladicí vody.

Díky funkci centrálního odvzdušňování a odplyňování se ušetří za instalaci decentralizovaných, mechanických odvzdušňováků. Odpadá nákladné opakované odvzdušňování na nesčetných místech.

REFLEX CZ, s. r. o.
logo REFLEX CZ, s. r. o.

Značka Reflex je v mnoha zemích světa známá svými zařízeními na udržování tlaku v topných soustavách a systémech pitné a užitkové vody. Expanzní nádoby a systémy - vše od malých soustav v rodinných domcích až po velké soustavy zásobování teplem. Doplňovací ...