علت هوا گرفتن سیستم گرمایش ساختمان چیست؟ بررسی دلایل و راهکارها

هوا گرفتن سیستم گرمایش ساختمان یعنی چه؟

سیستم‌های گرمایش هیدرونیک ساختمان، مانند مدار رادیاتورها، فن‌کویل‌ها، گرمایش از کف و بسیاری از مدارهای موتورخانه، برای انتقال حرارت به گردش آب یا سیال گرم متکی هستند.

زمانی که هوا به شکل حباب، توده هوای محبوس یا گاز محلول در آب در مدار وجود داشته باشد، گردش و انتقال حرارت می‌تواند مختل شود. هوا معمولاً به دلیل چگالی کمتر نسبت به آب در نقاط مرتفع سیستم تمایل به تجمع دارد.

مشکل فقط کاهش گرمایش نیست. وجود هوا در مدار هیدرونیک می‌تواند باعث صدای غیرعادی، کاهش راندمان، اختلال در عملکرد پمپ و شیرها، خوردگی و در شرایط خاص آسیب مکانیکی به تجهیزات شود.

چرا هوا وارد مدار گرمایش می‌شود؟

در نگاه اول ممکن است تصور شود که یک سیستم گرمایش بسته نباید هیچ هوایی داشته باشد؛ اما در عمل، حتی یک مدار بسته نیز می‌تواند مقداری هوا داشته باشد.

بخشی از هوا هنگام پر کردن سیستم وارد مدار می‌شود. بخشی دیگر ممکن است به صورت گاز محلول در آب وجود داشته باشد و با افزایش دما آزاد شود. همچنین اگر فشار بعضی نقاط سیستم بیش از حد کاهش پیدا کند، شرایطی ایجاد می‌شود که ورود هوا از برخی نقاط یا تجهیزات امکان‌پذیر شود.

10 علت اصلی هوا گرفتن سیستم گرمایش ساختمان

1. ورود هوا هنگام پر کردن سیستم گرمایش

یکی از ساده‌ترین و رایج‌ترین دلایل هوا گرفتن مدار، فرآیند پر کردن سیستم است. هنگامی که مدار گرمایش تخلیه شده و دوباره با آب پر می‌شود، ممکن است مقداری هوا در لوله‌ها، رادیاتورها، مبدل‌ها و سایر اجزای مدار باقی بماند.

اگر فرآیند هواگیری و Purging به شکل کامل انجام نشود، این هوا می‌تواند در نقاط مرتفع مدار جمع شود.

به همین دلیل بعد از راه‌اندازی اولیه یک سیستم گرمایش یا پس از تخلیه و تعمیر مدار، تنها پر کردن سیستم با آب کافی نیست؛ هواگیری و خارج کردن هوای محبوس نیز بخشی از فرآیند راه‌اندازی صحیح است.

2. افت فشار؛ یکی از مهم‌ترین دلایل تکرار هوا گرفتن

در یک سیستم گرمایش مدار بسته، فشار سیستم باید در محدوده طراحی‌شده باقی بماند. اگر فشار بیش از حد کاهش پیدا کند، در برخی نقاط مدار ممکن است فشار به سطح نامطلوبی برسد.

طبق منابع فنی Caleffi، فشار استاتیک ناکافی و ایجاد فشار زیر اتمسفر در محل بعضی تجهیزات هواگیری می‌تواند باعث مشکلات تکرارشونده مرتبط با هوا شود.

بنابراین اگر یک ساختمان دائماً نیاز به هواگیری دارد، فقط نباید به خود رادیاتور شک کرد. باید مشخص شود چرا فشار سیستم مرتباً کاهش پیدا می‌کند.

3. نشتی در مدار گرمایش

نشتی یکی از عواملی است که ممکن است باعث افت تدریجی فشار مدار شود. نشتی همیشه به شکل یک قطره آب قابل مشاهده نیست؛ ممکن است در یک اتصال، شیر، مبدل یا نقطه‌ای از لوله به صورت بسیار جزئی رخ دهد.

اگر آب از مدار خارج شود و سیستم مرتباً به آب تازه نیاز پیدا کند، علاوه بر افت فشار، ورود آب تازه می‌تواند مقدار بیشتری گاز محلول وارد سیستم کند.

بنابراین در سیستمی که مرتب نیاز به آبگیری مجدد دارد، باید ابتدا علت کاهش فشار و احتمال نشتی بررسی شود.

4. تجمع هوا در نقاط مرتفع سیستم

هوا نسبت به آب سبک‌تر است و تمایل دارد در قسمت‌های بالاتر سیستم جمع شود. به همین دلیل نقاط مرتفع لوله‌کشی، بالای رایزرها، قسمت بالایی رادیاتورها، مانیفولدها و برخی تجهیزات می‌توانند محل تجمع هوا باشند.

Caleffi نیز توصیه می‌کند در سیستم‌هایی که سرعت جریان برای حمل حباب‌ها کافی نیست یا لوله‌کشی دارای بخش‌های مرتفع است، محل نصب ایرونت‌های اتوماتیک بر اساس نقاط مستعد تجمع هوا انتخاب شود.

5. گرم شدن آب و آزاد شدن گازهای محلول

آب می‌تواند حاوی گازهای محلول باشد. هنگامی که دمای آب افزایش پیدا می‌کند، بخشی از این گازها می‌توانند از حالت محلول خارج شده و به شکل حباب ظاهر شوند.

Caleffi توضیح می‌دهد که این فرآیند به‌خصوص هنگام گرم شدن اولیه آب تازه واردشده به سیستم رخ می‌دهد؛ به همین دلیل محل خروجی منبع حرارت، که دمای سیال در آن بالاتر است، یکی از نقاط مهم برای جداسازی هوا محسوب می‌شود.

این موضوع یکی از دلایلی است که نشان می‌دهد وجود مقداری هوا بعد از راه‌اندازی یا آبگیری مجدد یک سیستم لزوماً به معنی خرابی یک قطعه نیست؛ اما اگر مشکل ادامه‌دار باشد، باید طراحی و عملکرد سیستم جداسازی هوا بررسی شود.

6. تنظیم یا محل نامناسب منبع انبساط

منبع انبساط یکی از اجزای مهم مدارهای گرمایش بسته است و محل اتصال و نحوه قرارگیری آن نسبت به پمپ سیرکولاتور می‌تواند بر شرایط فشار در سیستم اثر بگذارد.

در منابع فنی Caleffi، قرارگیری نامناسب منبع انبساط نسبت به پمپ سیرکولاتور و فشار استاتیک ناکافی از جمله عوامل مرتبط با مشکلات تکرارشونده هوا معرفی شده‌اند.

بنابراین در سیستم‌های موتورخانه‌ای که هواگیری مرتب اتفاق می‌افتد، بررسی منبع انبساط باید بخشی از فرآیند عیب‌یابی باشد، نه اینکه فقط رادیاتورها هواگیری شوند.

7. تخلیه سیستم برای تعمیرات و ورود مجدد هوا

هر بار که بخشی از مدار باز می‌شود، آب تخلیه می‌شود یا تعمیراتی روی سیستم انجام می‌گیرد، احتمال ورود هوا افزایش پیدا می‌کند.

پس از تعمیر، تنها پر کردن مجدد مدار کافی نیست. باید آب به شکلی کنترل‌شده وارد سیستم شود و هوای باقی‌مانده از نقاط مناسب خارج شود.

اگر این مرحله ناقص انجام شود، ممکن است بعد از شروع به کار پمپ و افزایش دمای آب، حباب‌ها جابه‌جا شده و در قسمت‌های مختلف مدار تجمع پیدا کنند.

8. طراحی نامناسب مسیر لوله‌کشی

طراحی نامناسب می‌تواند شرایطی ایجاد کند که هوا در قسمت‌هایی از مدار باقی بماند و دسترسی مناسبی برای تخلیه آن وجود نداشته باشد.

ایجاد قله‌های غیرضروری در مسیر لوله، شیب نامناسب، نبود تجهیزات هواگیری در محل‌های لازم و انتخاب نامناسب محل جداکننده هوا از جمله مواردی هستند که می‌توانند مشکل را تشدید کنند.

در سیستم‌های بزرگ‌تر، طراحی باید از ابتدا به گونه‌ای باشد که هوا هم در زمان راه‌اندازی و هم در زمان بهره‌برداری بتواند به شکل مؤثر از مدار حذف شود.

9. انتخاب یا نصب نامناسب ایرونت

وجود ایرونت در سیستم به‌تنهایی تضمین نمی‌کند که هوا به شکل مناسب تخلیه شود. محل نصب، جهت نصب، ظرفیت تخلیه و شرایط فشار سیستم همگی اهمیت دارند.

ایرونت‌های اتوماتیک برای تخلیه هوای جمع‌شده در سیستم‌های گرمایش و سرمایش طراحی شده‌اند و معمولاً در نقاطی مانند جداکننده‌های هوا، رایزرها، مانیفولدها و نقاط مستعد تجمع هوا نصب می‌شوند.

شیر آلات کیس نیز ایرونت‌های اتوماتیک خود را برای سیستم‌های بسته مبتنی بر آب معرفی کرده و وظیفه آنها را تخلیه خودکار هوای ایجادشده و جلوگیری از آسیب ناشی از تجمع هوا اعلام می‌کند. این محصولات در مدل‌هایی با و بدون شیر قطع عرضه می‌شوند.

10. خوردگی و مشکلات کیفیت آب

وجود اکسیژن و هوا در مدار می‌تواند شرایط مناسبی برای خوردگی برخی اجزای سیستم ایجاد کند. خوردگی نیز ممکن است به مرور باعث آسیب به قطعات و افزایش مشکلات بهره‌برداری شود.

در یک سیستم هیدرونیک سالم، هدف این نیست که صرفاً هر چند وقت یک‌بار هواگیری انجام شود؛ بلکه باید مقدار هوای موجود در مدار تا حد امکان کاهش پیدا کند.

جداکننده‌های هوا می‌توانند با جداسازی حباب‌ها و میکروحباب‌ها، به کاهش مداوم هوای موجود در مدار کمک کنند.

مهم‌ترین علائم هوا گرفتن سیستم گرمایش چیست؟

وجود هوا در مدار معمولاً با مجموعه‌ای از علائم خود را نشان می‌دهد. مهم‌ترین آنها عبارت‌اند از:

• صدای شرشر یا جریان آب در رادیاتورها
• سرد بودن بخش‌هایی از رادیاتور
• گرم نشدن یکنواخت رادیاتورها
• کاهش راندمان گرمایش
• نیاز مکرر به هواگیری
• صدای غیرعادی در لوله‌ها
• نوسان یا کاهش فشار مدار
• اختلال در گردش آب
• عملکرد نامناسب برخی تجهیزات هیدرونیک

آیا هوا گرفتن سیستم به پمپ آسیب می‌زند؟

وجود هوا در مدار می‌تواند عملکرد تجهیزات هیدرونیک را مختل کند. یکی از مشکلات مهم، ورود هوا به محدوده پمپ و ایجاد شرایط نامناسب برای گردش سیال است.

همچنین در شرایط خاص، پدیده‌هایی مانند کاویتاسیون گازی یا اختلال در جریان می‌توانند باعث ایجاد صدا و کاهش عملکرد پمپ شوند. Caleffi نیز هوا و شرایط نامناسب فشار را از عوامل قابل بررسی در عیب‌یابی مشکلات صدای سیستم معرفی می‌کند.

بنابراین وجود هوای مداوم در مدار را نباید صرفاً یک مشکل مربوط به رادیاتور دانست؛ ممکن است کل سیستم هیدرونیک تحت تأثیر قرار گرفته باشد.

تفاوت هواگیر دستی، ایرونت اتوماتیک و Air Separator چیست؟

این سه تجهیز گاهی به اشتباه به جای یکدیگر استفاده می‌شوند، در حالی که نقش آنها کاملاً یکسان نیست.

Air Separator برای جداسازی هوا از جریان طراحی شده است و معمولاً همراه با یک ایرونت در بالای خود کار می‌کند. طراحی جداکننده به گونه‌ای است که شرایط لازم برای جمع شدن حباب‌ها و تخلیه آنها فراهم شود.

ایرونت اتوماتیک را کجا نصب کنیم؟

محل نصب یکی از مهم‌ترین عوامل عملکرد صحیح ایرونت است. نصب تصادفی یک ایرونت در هر قسمت از مدار لزوماً باعث حذف مؤثر هوا نمی‌شود.

بسته به طراحی سیستم، نقاطی مانند بالاترین نقاط لوله‌کشی، رایزرها، مانیفولدها، جداکننده‌های هوا، جداکننده‌های هیدرولیکی و محل‌هایی که احتمال تجمع هوا وجود دارد می‌توانند برای نصب تجهیزات تخلیه هوا مناسب باشند.

در سیستم‌های با لوله‌کشی بزرگ‌تر یا سرعت جریان پایین، اهمیت نصب ایرونت در نقاط مرتفع بیشتر می‌شود؛ زیرا سرعت جریان ممکن است برای همراه کردن حباب‌ها با جریان آب کافی نباشد.

چگونه از هوا گرفتن مجدد سیستم گرمایش جلوگیری کنیم؟

برای حل دائمی مشکل باید به جای هواگیری مکرر، علت ورود یا تشکیل هوا را پیدا کرد. اقدامات زیر در بسیاری از پروژه‌ها اهمیت دارند:

1. بررسی فشار استاتیک مدار
2. بررسی هرگونه نشتی
3. بررسی منبع انبساط و محل اتصال آن
4. هواگیری صحیح بعد از پر کردن یا تعمیر سیستم
5. بررسی نقاط مرتفع لوله‌کشی
6. استفاده از ایرونت اتوماتیک در نقاط مناسب
7. استفاده از Air Separator در سیستم‌های مناسب
8. بررسی عملکرد پمپ سیرکولاتور
9. کنترل کیفیت آب مدار
10. بررسی مسیر و شیب لوله‌کشی

چرا هواگیری مداوم راه‌حل اصلی نیست؟

هواگیری یک اقدام اصلاحی برای خارج کردن هوای موجود است، اما اگر علت ورود هوا همچنان باقی باشد، مشکل دوباره ایجاد خواهد شد.

برای مثال فرض کنید فشار سیستم به دلیل یک نشتی کوچک مرتباً کاهش پیدا می‌کند. در این شرایط اگر فقط رادیاتورها را هواگیری کنیم، مشکل اصلی یعنی نشتی و افت فشار برطرف نشده است.

یا اگر محل مناسبی برای تخلیه هوا در یک رایزر مرتفع وجود نداشته باشد، هوا ممکن است مجدداً در همان نقطه جمع شود.

چک‌لیست عیب‌یابی هوا گرفتن سیستم گرمایش

نقش ایرونت اتوماتیک شیر آلات کیس در سیستم گرمایش

شیر آلات کیس ایرونت‌های اتوماتیک خود را برای سیستم‌های بسته آب‌محور معرفی می‌کند. وظیفه این تجهیزات، تخلیه خودکار هوای جمع‌شده در مدار و کاهش مشکلات ناشی از تجمع هوا است. برخی مدل‌ها نیز دارای شیر قطع هستند که عملیات نصب و سرویس را ساده‌تر می‌کند.

در صفحه رسمی Case Ventil، مدل‌هایی مانند 4308، 4315، 1310، 1315، 5315 و 6315 با سایزها و پیکربندی‌های مختلف معرفی شده‌اند؛ بنابراین انتخاب مدل باید بر اساس مشخصات واقعی سیستم و دیتاشیت همان محصول انجام شود، نه صرفاً بر اساس سایز اتصال.

اشتباهات رایج در مقابله با هوا گرفتن سیستم گرمایش

1. هواگیری بدون پیدا کردن علت: مشکل اصلی ممکن است نشتی یا افت فشار باشد.
2. نصب ایرونت در محل نامناسب: تجهیز باید در نقطه‌ای قرار بگیرد که هوا واقعاً در آن تجمع پیدا می‌کند.
3. انتخاب مدل فقط بر اساس سایز: ظرفیت تخلیه و شرایط سیستم نیز اهمیت دارند.
4. بی‌توجهی به منبع انبساط: محل و تنظیم آن می‌تواند بر شرایط فشار سیستم اثر بگذارد.
5. باز گذاشتن یا بستن نادرست اجزای هواگیری: ایرونت باید مطابق دستورالعمل سازنده تنظیم و نگهداری شود.
6. نادیده گرفتن افت فشار: کاهش مکرر فشار باید عیب‌یابی شود.
7. عدم استفاده از جداکننده هوا در سیستم‌های مناسب: در مدارهای بزرگ‌تر، Air Separator می‌تواند نقش مهمی در حذف مداوم هوا داشته باشد.

جمع‌بندی؛ علت هوا گرفتن سیستم گرمایش ساختمان چیست؟

هوا گرفتن سیستم گرمایش ساختمان می‌تواند دلایل مختلفی داشته باشد، اما مهم‌ترین آنها شامل ورود هوا هنگام آبگیری یا تعمیرات، افت فشار، نشتی، تجمع هوا در نقاط مرتفع، عملکرد یا محل نامناسب منبع انبساط، آزاد شدن گازهای محلول هنگام گرم شدن آب و طراحی یا نصب نامناسب تجهیزات هواگیری است.

اگر سیستم فقط یک‌بار پس از آبگیری هوا بگیرد، ممکن است بخشی از هوا باقی‌مانده از فرآیند پر کردن مدار باشد. اما اگر هواگیری مرتباً تکرار می‌شود، باید علت ریشه‌ای مانند افت فشار، نشتی، منبع انبساط، مسیر لوله‌کشی یا طراحی سیستم جداسازی هوا بررسی شود.

در مدارهای گرمایش، استفاده صحیح از ایرونت اتوماتیک، جداکننده هوا و تجهیزات مناسب تخلیه هوا می‌تواند به کاهش هوای محبوس و بهبود عملکرد سیستم کمک کند. با این حال، انتخاب و محل نصب این تجهیزات باید متناسب با طراحی واقعی مدار انجام شود.

سوالات متداول درباره هوا گرفتن سیستم گرمایش

1. علت اصلی هوا گرفتن سیستم گرمایش ساختمان چیست؟

ورود هوا هنگام آبگیری یا تعمیرات، افت فشار، نشتی، تجمع هوا در نقاط مرتفع، مشکلات منبع انبساط و آزاد شدن گازهای محلول در اثر گرم شدن آب از مهم‌ترین عوامل هستند.

2. چرا سیستم گرمایش بعد از هواگیری دوباره هوا می‌گیرد؟

اگر مشکل تکرار شود، ممکن است نشتی، افت فشار، طراحی نامناسب، تجمع هوا در نقاط مرتفع، محل نامناسب منبع انبساط یا عملکرد نامناسب تجهیزات جداسازی هوا وجود داشته باشد.

3. آیا افت فشار باعث هوا گرفتن رادیاتورها می‌شود؟

افت فشار می‌تواند شرایط نامناسبی در بعضی نقاط مدار ایجاد کند و یکی از عوامل مشکلات تکرارشونده هوا باشد. بنابراین در صورت کاهش مداوم فشار، علت آن باید بررسی شود.

4. ایرونت اتوماتیک چه کاری انجام می‌دهد؟

ایرونت اتوماتیک برای تخلیه خودکار هوای جمع‌شده در مدار استفاده می‌شود و می‌تواند در نقاطی مانند رایزرها، نقاط مرتفع، مانیفولدها و جداکننده‌های هوا نصب شود.

5. تفاوت ایرونت اتوماتیک و Air Separator چیست؟

ایرونت اتوماتیک عمدتاً وظیفه تخلیه هوای جمع‌شده در محل نصب را دارد، در حالی که Air Separator برای جداسازی هوا و میکروحباب‌ها از جریان آب طراحی شده و معمولاً در سیستم‌های هیدرونیک به شکل مرکزی‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

6. آیا وجود هوا به پمپ سیستم گرمایش آسیب می‌زند؟

وجود هوا می‌تواند عملکرد پمپ و سایر تجهیزات هیدرونیک را مختل کند و در شرایط خاص باعث ایجاد صدا، اختلال در گردش و مشکلات مکانیکی شود.

7. ایرونت اتوماتیک را کجا نصب کنیم؟

محل نصب باید بر اساس طراحی سیستم و نقاط مستعد تجمع هوا تعیین شود. نقاط مرتفع، رایزرها، مانیفولدها، جداکننده‌های هوا و سایر محل‌های تجمع هوا از نقاط رایج هستند.

مسیر پیشنهادی برای حل مشکل