Εξαέρωση δικτύων θέρμανσης και κλιματισμού.

Γενικά

Είναι συνηθισμένο φαινόμενο να συσσωρεύεται αέρας σε διάφορα σημεία των δικτύων θέρμανσης και κλιματισμού.

Ο αέρας αυτός εγκλωβίζεται στο δίκτυο είτε κατά το αρχικό γέμισμα του δικτύου, είτε στη συνέχεια λόγω μείωσης της πίεσης του νερού στο δίκτυο και η συσσώρευση του έχει μια σειρά από αρνητικές επιπτώσεις στην εγκατάσταση:

• Ο αέρας περιέχει οξυγόνο, το οποίο αντιδρά με τα χαλύβδινα στοιχεία της εγκατάστασης και τα οξειδώνει (τα σκουριάζει)
• Ο συσσωρευμένος αέρας εμποδίζει την ελεύθερη κυκλοφορία του νερού στο δίκτυο, με αποτέλεσμα να μειώνεται η μετάδοση θερμότητας από την πηγή (λέβητας) στους αποδέκτες (σώματα , ενδοδαπέδια κ.λ.π.)
• Η μεγάλη συσσώρευση αέρα μπορεί να διακόψει εντελώς την ροή σε έναν ή περισσότερους κλάδους του δικτύου, με αποτέλεσμα οι κλάδοι αυτοί να μην θερμαίνονται.
• Η συσσώρευση αέρα στα θερμαντικά σώματα έχει ως αποτέλεσμα την μείωση της απόδοσης των σωμάτων.

Όλα τα παραπάνω, οδηγούν σε αδυναμία θέρμανσης τμημάτων του κτιρίου, και αυξάνουν την κατανάλωση ενέργειας για την επίτευξη του ίδιου αποτελέσματος.

Διαλυτότητα του αέρα στο νερό

Το νερό περιέχει πάντοτε διαλυμένη μια ποσότητα αέρα στη μάζα του.  Η ποσότητα αέρα που μπορεί να συγκρατήσει το νερό μεταβάλεται ανάλογα με την πίεση και την θερμοκρασία του νερού, σύμφωνα με τον νόμο του Henry (Henry's law).

Ο νόμος Henry ορίζει ότι η διαλυτότητα του αέρα στο νερό αυξάνεται με την αύξηση της πίεσης και μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας, σύμφωνα με το ακόλουθο διάγραμμα:

Από το παραπάνω διάγραμμα, συνάγουμε το συμπέρασμα ότι όταν η πίεση του δικτύου θέρμανσης μειωθεί, απελευθερώνεται μέρος του αέρα που βρίσκεται διαλυμένος στο νερό και μεταφέρεται στο δίκτυο με τη μορφή φυσσαλίδων.  Το ίδιο συμβαίνει και όταν αυξάνεται η θερμοκρασία του δικτύου.

Αυτός είναι και ο λόγος για τον οποίο μπορεί ενώ εξαερώνουμε το δίκτυο των θερμαντικών σωμάτων, να επανεμφανίζεται αέρας στο δίκτυο κάθε φορά που το δίκτυο θερμαίνεται.

Για να εξαερωθεί σωστά λοιπόν ένα δίκτυο θέρμανσης, θα πρέπει η εξαέρωση να γίνεται όταν το δίκτυο είναι ζεστό, έτσι ώστε ο αέρας που βρίσκεται διαλυμένος στο νερό να διαχωριστεί από το νερό για να μπορέσουμε να τον εξάγουμε από τα εξαεριστικά του δικτύου.

Εξαεριστικά θερμαντικών σωμάτων.

Όλα τα θερμαντικά σώματα διαθέτουν βαλβίδες εξαερισμού για την χειροκίνητη αφαίρεση του αέρα που έχει εγκλωβιστεί μέσα στο θερμαντικό σώμα.

Κατά την πρώτη πλήρωση του δικτύου θέρμανσης, θα πρέπει το δίκτυο να εξαερώνεται κρύο.  Η πρώτη αυτή εξαέρωση θα πρέπει να γίνει από τους κάτω ορόφους προς τους επάνω, ώστε να αφαιρείται σταδιακά ο αέρας που εγκλωβίζεται στα υψηλότερα σημεία της εγκατάστασης.

Όπως όμως είπαμε και παραπάνω, η τελική (και κάθε ενδιάμεση ή μετέπειτα) εξαέρωση θα πρέπει να γίνεται με ζεστό δίκτυο και χαμηλή πίεση, ώστε να μειωθεί η διαλυτότητα του αέρα στο νερό, να διαχωριστεί δηλαδή ο αέρας από το νερό για να μπορέσουμε να αφαιρέσουμε όσο το δυνατόν περισσότερο αέρα από το δίκτυο.

Κατά τη διαδικασία της εξαέρωσης, θα πρέπει να αφαιρούμε τον εγκλωβισμένο αέρα στο δίκτυο χωρίς να αφαιρούμε νερό όσο αυτό είναι δυνατόν, διότι η αφαίρεση νερού συνεπάγεται την είσοδο νέου νερού από τον πληρωτή της εγκατάστασης.  Το νέο αυτό νερό θα περιέχει νέο αέρα ο οποιος θα πρέπει με τη σειρά του να αφαιρεθεί.

Κάθε πότε πρέπει να κάνουμε εξαέρωση στα καλοριφέρ.

Τα ακόλουθα είναι σημάδια ότι υπάρχει εγκλωβισμένος αέρας στο δίκτυο ο οποίος πρέπει να αφαιρεθεί:

• Θόρυβος από τη ροή του νερού στα θερμαντικά σώματα.
• Ανομοιόπμορφη θέρμανση των θερμαντικών σωμάτων (το σημείο κοντά στο εξαεριστικό είναι πιο κρύο)
• Διακοπή της κυκλοφορίας του νερού θέρμανσης σε κάποιους κλάδους του κτιρίου.

Αυτόματα εξαεριστικά δικτύου.

Ο αέρας που βρίσκεται μέσα στα δίκτυα σωληνώσεων, εγκλωβίζεται στα ψηλότερα σημεία του δικτύου λόγω του γεγονότος ότι είναι ελαφρύτερος από το νερό.

Για την αυτόματη απομάκρυνση του αέρα, τοποθετούνται διατάξεις που ονομάζονται "αυτόματα εξαεριστικά δικτύου"

Πρόκειται για διατάξεις που διαθέτουν έναν πλωτήρα ο οποίος οδηγεί ένα βελονοειδές έμβολο με την βοήθεια του οποιου φράσεται μια μικρή οπή από την οποία αφαιρείται ο εγκλωβισμένος αέρας.

Ο πλωτήρας βρίσκεται σε κλειστό χώρο που επικοινωνεί με το νερό της εγκατάστασης και η θέση του καθορίζεται από τη στάθμη του νερού.

Όταν το δίκτυο δεν περιέχει αέρα, η στάθμη του νερού στο δοχείο του εξαεριστικού είναι ψηλά, και ο πλωτήρας πιέζει το έμβολο που φράσει την οπή και την κρατάει κλειστή.

Μόλις εμφανιστεί αέρας στο δίκτυο, ο αέρας αυτός εγκλωβίζεται στο δοχείο του εξαεριστικού, η στάθμη του νερού κατεβαίνει και ο πλωτήρας ανοίγει την οπή ώστε να εξέλθει ο παγιδευμένος αέρας.

Ο αέρας απομακρύνεται από το δίκτυο μέχρι η στάθμη του νερού να ανυψωθεί, τόσο ώστε ο πλωτήρας να πιέσει και πάλι το βελονοειδές έμβολο και η οπή να κλείσει.

Τα αυτόματα εξαεριστικά στο πάνω μέρος τους φέρουν βαλβίδα η οποία μπορεί να ενεργοποιηθεί εξωτερικά με πίεση στην περίπτωση που έχει κολλήσει το εξαεριστικό

Τα αυτόματα εξαεριστικά είναι γενικά ευαίσθητες συσκευές και χαλάνε εύκολα, κυρίως λόγω επικαθίσεων βρωμιάς στην έδρα της βαλβίδας.

Για τον λόγο αυτόν, είναι σημαντικό να ελέγχονται τακτικά σε κάθε συντήρηση, και να αντικαθίστανται όταν δεν λειτουργούν, ή όταν εμφανίζουν διαρροή νερού.

Για την εύκολη απομόνωση και αντικατάσταση των αυτόματων εξαεριστικών, είναι σημαντικό να τοποθετείται μια βάνα 1/2" πριν από κάθε εξαεριστικό.

Τα αυτόματα εξαεριστικά τοποθετούνται στα ψηλότερα σημεία του δικτύου:

Διαχωριστές αέρα.

Άλλες διατάξεις διαχωρισμού και αφαίρεσης του εγκλωβισμένου αέρα στα δίκτυα σωληνώσεων, είναι οι "διαχωριστές αέρα".

Πρόκειται για συσκευές που διαχωρίζουν τον αέρα από το νερό δημιουργώντας φαινόμενα στροβιλισμού.

Οι διαχωριστές αέρα τοποθετούνται αμέσως μετά το λέβητα και σε απόσταση 1m από την έξοδο του ζεστού νερού ώστε η ροή να γίνει στρωτή πριν την είσοδο του νερού στον διαχωριστή.

Γρηγόρης Μοναχός

Διπλ. Μηχανολόγος Μηχανικός Α.Π.Θ.