Как убрать воздух из системы отопления

Возникновение «воздушных пробок» в распределённой системе из труб и радиаторов водяной системы отопления — явление естественное и частое. А чтобы отопление было эффективным, этот воздух нужно регулярно удалять из системы. В данном материале рассмотрим эффективные способы ручного и автоматического выведения воздуха.
В воде всегда присутствует растворённый воздух. И если на этапе водоподготовки вредные примеси в виде взвешенных частиц и солей можно удалить при помощи фильтров, то растворённый воздух убрать таким образом невозможно.
Состояние растворённого газа в жидкости зависит от двух факторов — температуры и давления. А так как они в системе отопления на разных участках разные, то газ в жидкости может собираться в микропузырьки, и наоборот — растворяться вновь. И в том, и в другом состоянии воздух «вреден» для системы. Растворённый в жидкости кислород приводит к коррозии металла, а микропузырьки могут «слипаться» в виде крупных пузырьков и образовывать воздушные пробки, препятствующие нормальной циркуляции теплоносителя и работе оборудования.

Ещё одна естественная причина появления воздуха в закрытой системе — диффузия газа через стенки труб и оборудования. В какой-то мере она присутствует всегда, но чем меньше плотность материалов и выше температура среды, тем её скорость выше. Самыми уязвимыми в этом отношении являются полимерные трубы, поэтому для систем отопления их выпускают со специальным покрытием или внутренним металлическим слоем, частично компенсирующим этот фактор.
К техническим причинам появления воздуха в закрытой системе относят негерметичность соединений труб и оборудования.

Выделяться газ может в результате химических и электрохимических процессов. В алюминиевых радиаторах при возникновении прямого контакта алюминия с водой возникает реакция, в ходе которой выделяется водород. Последствием может стать резкое повышение давления, превышающего допустимый порог для оборудования с последующим прорывом труб, арматуры или теплообменников.
Есть ещё и «организационные» причины: неправильное (быстрое) заполнение системы вначале сезона, профилактические и плановые ремонтные работы в межсезонье, ремонтные работы в процессе эксплуатации и т. п.

Способы удаления воздуха
Есть два принципиально разных типа устройств для удаления воздуха из системы: воздухоотводчики и сепараторы:
Воздухоотводчики — удаляют уже выделенный естественным образом воздух из системы (в виде крупных пузырьков).
Сепараторы — работают с растворённым в жидкости воздухом. Как следует из названия, они разделяют жидкость и газ. Сначала создают условия для образования микропузырьков, которые затем «собирают» в крупные пузырьки, выводят их в специальную камеру, а оттуда с помощью специального автоматического клапана (воздухоотводчика) стравливают в атмосферу.
Естественно, что удалить весь воздух из системы за один цикл невозможно, особенно с учётом проникновения в теплоноситель новых порций. Поэтому процесс должен носить систематический характер. Но если сепараторы работают в автоматическом режиме, то воздухоотводчики могут быть автоматическими и ручными.

Воздухоотводчики
Принцип работы воздухоотводчиков построен на использовании игольчатого клапана.
В ручном воздухоотводчике, классическом кране Маевского, запирающий клапан перемещается в полом цилиндре, который со внутренней к системе стороны имеет отверстие, закрывающееся конусообразной иглой. Сбоку цилиндра есть стравливающее отверстие. И головка (или тело) иглы, и соответствующая внутренняя полость цилиндра имеют резьбу.

В закрытом (завинченном) состоянии клапан заперт, при вывинчивании головки клапана (отверткой или ключом) отверстие открывается и воздух из системы выходит в полость цилиндра, а затем наружу. Есть модели и с более сложной конструкцией, в которой клапан приводится в действие с помощью ручки, а запирающий элемент выполнен в форме тарелки.
Клапан автоматического воздухоотводчика приводится в действие при помощи поплавка. Поэтому, в отличие от крана Маевского, рабочая полость цилиндра клапана (в котором перемещается поплавок) должна быть в вертикальном состоянии. Для схем отопления с нижней разводкой воздухоотводчик устанавливается непосредственно возле котла в составе группы безопасности.
В отсутствии избыточного воздуха в полости, поплавок находится вверху и запирает клапан. По мере накопления воздуха (газ имеет свойство сжиматься), давление на поплавок будет возрастать. При превышении определённого уровня давления поплавок опустится, и клапан откроется — воздух выйдет наружу, его место займёт теплоноситель, поплавок поднимется, и клапан автоматически займёт исходное положение.

Сепараторы воздуха
Работа большинства сепараторов основана на том, что при резком снижении скорости потока теплоносителя, растворённый в нём воздух высвобождается, образуя пузырьки. Корпус сепаратора выполнен в виде колбы, в которой находятся замедляющие поток элементы. Каждая фирма изготовитель может устанавливать своей «замедлитель» особенной формы:
перфорированные трубки с проволочной оплёткой;
свёрнутые цилиндром сетки;
сетчатые корзинки;
системы колец разного диаметра.
Помимо замедления потока и создания зон с разным давлением поверхность этих элементов служит своеобразным «катализатором» для образования крупных пузырьков воздуха — соприкоснувшись с ней, микропузырьки прилипают к ней и друг к другу.

Сепаратор для отвода воздуха из теплоносителя
Другой тип сепараторов сначала «разгоняет» поток, пропуская его в колбу через узкое сопло. Но попадая во внутреннюю плоскость, скорость потока резко падает, давление уменьшается, и растворённый газ выделяется в виде пузырьков.
Есть сепараторы воздуха, использующие центробежные силы. При подаче теплоносителя через специально ориентированные патрубки он в колбе закручивается, при этом жидкость приливает к стенкам, а воздух концентрируется в центре и всплывает на поверхность воронки в виде пузырьков.
Независимо от типа подача выход теплоносителя в сепараторах осуществляется в нижней части корпуса, а отвод воздуха — в верхней. Верхняя часть устроена по тем же принципам, что и у автоматических воздухоотводчиков.

Кроме «чистых» моделей есть ещё и комбинированные. Они совмещают в себе функции удаления воздуха и шлама.
В системах отопления, использующих несколько насосов, между котлом и коллектором устанавливают гидрострелку. Потоки в ней замедляются, а её корпус достаточно большой, чтобы в верхней ветке (в подаче) устроить сепаратор воздуха, а в обратке — сепаратор шлама. Поэтому некоторые производители интегрируют в этом устройстве три функции.
Точки установки воздухоотводчиков

В городской квартире, подключённой к центральной системе отопления, воздухоотводчики монтируют непосредственно на батареях отопления в свободном верхнем коллекторе вместо заглушки. Контроль завоздушивания батареи можно осуществлять, просто наблюдая за эффективностью нагрева радиатора, поэтому наиболее распространены краны Маевского. Но есть и специальные радиаторные автоматические воздухоотводчики, имеющие небольшие камеры и компактный корпус. Также на радиаторы могут ставить угловые модели автоматических воздухоотводчиков, которые используют на коллекторах.

Лучше всего устанавливать воздухоотводчик в составе группы безопасности в самой высокой точке контура отопления и как можно ближе к котлу
В автономных системах отопления применяют многоступенчатую схему удаления воздуха. То есть к кранам Маевского добавляют часть оборудования, которую обитатель городской квартиры просто не видит:
После котла, перед циркуляционным насосом монтируют сепаратор воздуха.
Автоматические воздухоотводчики устанавливают в верхней точке каждой ветки системы отопления и на коллекторах.