Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Odvod kondenzátu při chlazení vzduchu
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Odvod kondenzátu při chlazení vzduchu

Při chlazení vzduchu ve vzduchotechnických zařízeních dochází při poklesu teploty ochlazovaného vzduchu většinou i k jeho odvlhčování neboli ke kondenzaci vodních par obsažených ve vzduchu a jejich vylučování ve formě vody.

Tento jev nastává za podmínek, že povrchová teplota výměníku tepla - chladiče vzduchu, přes který proudí ochlazovaný vzduch, je nižší než teplota rosného bodu přiváděného vzduchu. Množství vyloučené vody ze vzduchu je přímo úměrné množství ochlazovaného vzduchu, rozdílu teplot vzduchu před a za výměníkem a množství vodních par obsažených ve vzduchu. Protože chlazení vzduchu ve vzduchotechnice se děje převážně v letních měsících, kdy je vzduch vodními parami nejvíce nasycen, vzniká při procesu chlazení velké množství vody.

Odvádění zkondenzované vody

Zkondenzovaná voda se zachytává do kondenzátní vany umístěné pod chladičem a je nutné ji z klimatizační jednotky odvádět. Jinak se kondenzátní vana chladiče obvykle rychle naplní až po okraj, voda je následně strhávána proudem vzduchu a proniká do dalších částí klimatizační jednotky. Je proto velmi důležité při instalaci klimatizační jednotky dobře vyřešit i odvodní kondenzátní potrubí, které spolehlivě odvede ze vzduchu vyloučenou zkondenzovanou vodu z vany jednotky. Potrubí musí mít dostatečný průměr, aby stačila veškerá voda vzniklá na chladiči jednotky spolehlivě odtéct i v obdobích, kdy dochází k maximálnímu odvlhčování vzduchu. Musí mít dostatečný výškový spád, musí být co nejkratší, aby mělo malý tlakový odpor a musí být vybaveno zařízením pro vyrovnávání tlakových poměrů, tzv. sifonem.

Účel sifonu ve vzduchotechnice

Sifon je více známý z oboru sanitární techniky, kde se používá jako uzávěrka vůči pronikání nepříjemných pachů z kanalizačních odpadů přes sanitární techniku do obytných prostorů. Ve vzduchotechnice má sifon poněkud jiný účel. Musí vyrovnávat tlakové poměry v klimatizační jednotce a v jejím okolí a umožnit, aby mohla zkondenzovaná voda volně odtékat.

Tlakové stavy v klimatizačních jednotkách

Při provozu nastávají v klimatizačních jednotkách dva různé tlakové stavy. Ve výtlačné části jednotky za ventilátorem je přetlak, tzn. tlak v této části jednotky je vyšší než tlak barometrický v okolí jednotky. Naopak v sací části před ventilátorem je podtlak neboli tlak uvnitř jednotky je nižší než tlak barometrický.

Umístění chladiče vzduchu

Chladiče vzduchu jsou umístěny v podtlakové části klimatizační jednotky, což je v praxi obvyklejší případ, nebo v části přetlakové za ventilátorem. Podle způsobu umístění je zapotřebí v odvodního potrubí použít vhodný typ sifonu, tj. podtlakový nebo přetlakový. Bez použití vhodného sifonu v odvodním potrubí voda z vany chladiče, který je umístěn podtlakové části jednotky, nevyteče, protože v kondenzátním potrubím je do jednotky přisáván vzduch z okolí, který brání volnému výtoku vody. U potrubí, kde je chladič umístěn v přetlakové části jednotky, zase sifon působí jako uzávěrka proti unikání energeticky upraveného vzduchu z jednotky.

Trubicové U-sifony

V klimatizaci se dnes převážně používají trubicové sifony ve tvaru U. Aby správně fungovaly, musí být trvale zality vodou. Funkce U-sifonů - vyrovnávání tlakových poměrů - je zajištěna rozdílnou výškou hladin v obou ramenech sifonu, jenž se vytvoří při provozu klimatizační jednotky. Sifony pro podtlakové a přetlakové systémy se liší rozdílnou výškou ramen. Jsou dodávané výrobcem klimatizační jednotky a jejich rozměry nelze dodatečně měnit. Nevýhodou je zejména nutnost, aby výška sifonu odpovídala tlakovým stavům v jednotce, které mohou nastat během celé doby provozu. Při příliš malé výšce sifonu je rozdíl hladin menší, než je zapotřebí k vyrovnání podtlaku, popř. přetlaku v jednotce, a voda ze sifonu je u podtlakového systému vysávána do jednotky; naopak u přetlakového systému je voda ze sifonu vyfukována do odpadu. V obou případech se sifon stává nefunkčním.
Příliš vysoký sifon zase vyžaduje použití vysokého základového rámu jednotky, který je dražší a zvyšuje investiční náklady na pořízení klimatizační jednotky. Navíc v mnoha případech není ve strojovnách k dispozici dostatečná výška stropů, a vyšší základový rám jednotky nelze proto použít. U těchto sifonů je velmi důležité, aby jejich výška co nejlépe odpovídala tlakovým poměrům v jednotce. I když výrobce klimatizační jednotky dodá vhodný sifon pro jednotku s navrženými parametry, které požadoval projektant, po montáži vzduchotechnického zařízení a při zregulování jednotky často dochází ke změnám v nastavení předpokládaných parametrů, což má vliv na správnou funkci dodávaných sifonů a tím i na funkčnost kondenzátního potrubí.

Chyby při instalaci kondenzátního potrubí

V praxi je kondenzátnímu potrubí často věnována malá pozornost, jak ze strany montážních firem při instalaci klimatizační jednotky, tak později při provozu i ze strany údržby. Je téměř pravidlem, že montáže klimatizačních jednotek včetně jejich zregulování provádí odborná vzduchotechnická firma znalá problematiky, ale vlastní montáž kondenzátních potrubí již obvykle zajišťují v rámci dodávek vodního hospodářství různé topenářské firmy. Ty nejsou obeznámeny s problematikou provozu vzduchotechnických zařízení a nerespektují proto zásady provedení kondenzátního potrubí. Při instalaci potrubí pak často vnikají chyby, které jsou následně příčinou různých havárií. Mezi časté chyby, které se při instalaci kondenzátních potrubí objevují, patří tyto:
  • v kondenzátním potrubí nejsou nainstalovány sifony;
  • do odpadního potrubí jsou montovány různé uzávěry, např. kohouty, ventily apod., které velmi zvyšují tlakové ztráty v potrubí a výška sifonu je pak nedostatečná;
  • kondenzátní potrubí je příliš dlouhé a za sifonem chybí propojení vnitřního prostoru potrubí s okolní atmosférou. Takové potrubí má rovněž velké tlakové ztráty a výška sifonu je malá na překonání všech odporů.
  • Nevýhody U-sifonů

    Jak již bylo uvedeno, nevýhodou U-sifonů je, že musí být trvale naplněny vodou. U klimatizačních jednotek umístěných na méně přístupných místech, např. v mezistropech, podhledech apod., je problematické sifony pravidelně kontrolovat. Klimatizační jednotky umístěné ve venkovním prostředí obsahují deskový rekuperátor, na němž dochází k odvlhčování vzduchu, a to i v zimním období, a nastává tedy další problém - zamrzání vody v sifonu. Nestačí pouze sifon tepelně zaizolovat, ale je zapotřebí jej opatřit vhodným ohřevem, např. elektrickými topnými kabely. To s sebou přináší problémy s rozvodem elektrického proudu apod.

    Nový typ sifonu pro kondenzátní potrubí

    Problémy spojené s používáním U-trubkových sifonů vedly k vyvinutí nového typu, tzv. "hadicového" sifonu, jehož použitím se většina výše popsaných nedostatků odstraní. Hadicový sifon vyhovuje prakticky všem tlakovým poměrům, které mohou v nízko- a vysokotlakých klimatizačních jednotkách nastat. Ve standardním rozměrovém provedení ho lze využít pro celý tlakový rozsah jednotek. V případě vyšších přetlaků lze sifon snadno tvarově upravit tak, aby odpovídal těmto zvýšeným požadavkům.

    Hadicový sifon v podtlakovém provedení

    V podtlakovém provedení nepotřebuje hadicový sifon ke své funkci vodu, protože k vyrovnávání tlakových rozdílů v jednotce a v jejím okolí slouží zpětná klapka. Tím odpadá povinnost kontrolovat, zda je sifon řádně zalitý vodou. U venkovních jednotek nehrozí zamrznutí vody, pouze je nutné část sifonu se zpětnou klapkou umístit do temperovaného prostoru, aby v zimním období, kdy jednotka není v provozu, nepřimrzala membrána k sedlu zpětné klapky. Toho lze snadno dosáhnout tak, že se vymění hadicová část sifonu za delší hadici stejného průměru. Při menších mrazech postačí pouze tepelně zaizolovat hadicovou část sifonu, neboť tepelná kapacita zkondenzované vody je dostatečně vysoká pro to, aby voda stačila ze sifonu vytéci. V případě, že odpadní kanál pro odvod zkondenzované vody je situován ve větší vzdálenosti od klimatizační jednotky, než je dodávaná délka sifonu, lze opět prodloužit sifon popsaným způsobem. Obsluze jednotky pak postačí zkontrolovat nastavení správné výšky sifonu, aby voda při provozu jednotky volně vytékala.
    Při použití hadicového podtlakového sifonu není zapotřebí ani vysoký základový rám jednotky. Pro většinu běžných aplikací nízkotlakých klimatizačních jednotek je již dostatečná výška rámu 50 mm. U vysokotlakých jednotek, které mají být zároveň umístěny v nízké strojovně a nelze proto použít vyšší základový rám, stačí opět prodloužit sifon delší hadicí stejného průměru a umístit zpětnou klapku sifonu třeba i do vzdálenějšího, ale hlavně níže položeného místa, a zajistit tak potřebný tlakový spád.

    Úprava hadicového sifonu pro přetlakové systémy

    Hadicové sifony jsou standardně dodávány v provedení pro podtlakové systémy, tj. se zpětnou klapkou a membránou. Jednoduchou úpravou z nich lze vytvořit sifony přetlakové. Úprava spočívá v odstranění membrány zpětné klapky, zalití sifonu vodou a jeho umístění do pracovní polohy podle přiloženého návodu.
    Přes všechny popsané přednosti však i tento sifon a s ním i kondenzátní potrubí vyžadují pravidelnou kontrolu. Jde zejména o kontrolu stavu sedla klapky, aby bylo čisté a membrána dobře těsnila, a kontrolu zanášení odvodního potrubí, protože vylučovaná voda obsahuje různé nečistoty, které jsou obsaženy v přívodním vzduchu.

    Další články

    Pneumatické prvky/ kompresory
    Vzduchotechnika/ klimatizace

    Komentáře

    Nebyly nalezeny žádné příspěvky














    Sledujte nás na sociálních sítích: