Nedělejte kompromisy, vsaďte na cyklón – separace kalů
Moderní vytápěcí a chladicí soustavy musí dnes splňovat náročné požadavky – zajistit perfektní tepelný komfort a zároveň maximálně úsporný a spolehlivý provoz. To platí zejména pro komerční a průmyslové budovy, jako jsou administrativní komplexy, nemocnice, obchodní centra nebo výrobní provozy, kde spotřeba energie a kvalita vnitřního prostředí přímo ovlivňují provozní náklady i spokojenost uživatelů.
Aby bylo možné těchto cílů dosáhnout, využívají se ve velké míře technicky vyspělé komponenty – úsporná čerpadla, přesné měřiče průtoku a tepla, přesné dynamicky řízené regulační armatury a regulátory. Tyto prvky však kladou vysoké nároky na kvalitu vody, která jimi prochází.
Nečistoty = hrozba pro celý systém
Voda ve vytápěcích a chladicích soustavách je aktivním nositelem tepelné energie a spojuje veškeré použité materiály. Technické parametry vody výrazně ovlivňují tvorbu abrazivních částic vytvořených korozním působením vody a materiálů (zejména oceli a litiny), občas i organických sloučenin. Nezanedbatelná část nečistot se do soustavy dostane během montáže. Jedná se zejména o špony, zbytky těsnicích materiálů, korozní produkty, magnetit, zbytky po svařování, prach.
Mezi nejčastější problémy patří:
- ucpávání a zanášení armatur, kapilár, kanálků, membránových komor a měřicích prvků
- mechanické poškození oběžných kol čerpadel a kuželek ventilů
- zablokování pohyblivých částí,
- ztráta přesnosti měřičů energií a čidel,
- zanášení výměníků,
- problémy s hydraulickým vyvážením soustavy
Je důležité si uvědomit, že investiční cena moderního systému TZB je vysoká – jakákoliv provozní porucha způsobená znečištěním může znamenat škody v řádu statisíců korun, a to často zcela zbytečně.
Separace nečistot: nezbytnost, ne volitelný doplněk
Aby byla voda trvale čistá a chránila citlivé komponenty, je nutné zabudovat do soustav kromě základních filtrů také účinné separační zařízení. To platí jak pro uzavřené topné okruhy, tak pro otevřené chladicí systémy, kde se do vody mohou dostávat nečistoty z okolního prostředí. Standardní filtry nestačí. Příliš jemné filtry by způsobily velké tlakové ztráty a při zanesení zcela zastavily proudění.
Kvalitní separátor nečistot musí:
- odstraňovat i velmi jemné pevné částice,
- neomezovat průtok, zejména u větších průtokových objemů,
- fungovat bez ohledu na rychlost proudění vody,
- být snadno čistitelný,
- výrazně eliminovat riziko vypláchnutí už zachycených nečistot zpět do systému
Proč právě cyklónový separátor?
Z různých typů separátorů se jako nejúčinnější osvědčily zařízení pracující na principu cyklónové separace. Separátory jakými jsou Zeparo Cyclone Max využívají odstředivé síly – voda v nich rotuje, a díky vyšší hustotě jsou pevné částice ihned odkloněny k okraji separační komory a rotací zachyceny do separační komory. Magnetické částice jsou v separační komoře dodatečně zachyceny silným neodymovým magnetem. V případě, že dojde k neodbornému vytažení magnetu za provozu separátoru, nedojde k úniku zachycených částic do soustavy a zůstanou stále v komoře, po zasunutí magnetu dojde opět k jejich fixaci na magnet. Riziko vypláchnutí je minimální.
Klíčové výhody:
- Účinnost i při vysokých průtocích – běžná rychlost v potrubí (nad 1 m/s) nemá negativní vliv, na rozdíl od konvenčních separátorů, které fungují efektivně jen do cca 0,8 m/s.
- Nedochází k vyplachování zachycených nečistot – i při kolísání průtoku zůstávají nečistoty bezpečně separované.
- Rychlé pročištění celého systému – voda během hodiny několikanásobně projde separátorem, a tím dochází k velmi rychlému odstranění nečistot z celého objemu.
Zejména v systémech s proměnným průtokem, jsou cyklónové separátory jedinou dlouhodobě spolehlivou volbou a zachytí při zvýšeném průtoku velké množství nečistot, které byly usazeny ve výměnících a potrubí během období s nižšími průtoky.
Kvalitní separace = nižší náklady
Projektanti, montážní firmy i investoři by neměli čistotu vody v soustavách podceňovat. Správně zvolený cyklónový separátor – dokáže ochránit investici, prodloužit životnost zařízení a minimalizovat servisní náklady. V době, kdy každý výpadek znamená ztráty a každý kW energie hraje roli, je to zásadní parametr provozní bezpečnosti.
Data mluví jasně
Nezávislé testy, interní testy a především praktické zkušenosti z provozu ukázaly, že použití separátorů na cyklónovém principu – Zeparo Cyclone Max (ZCX) – je nejlepší volbou pro moderní soustavy vytápění a chlazení.
Tvrzení o vysoké účinnosti cyklónových separátorů potvrzují i nezávislá měření. HKL Stuttgart GmbH provedla testy separátorů DN65 a DN200 různých výrobců s pevnými částicemi o velikosti 50–300 mikrometrů. V grafu jsou zobrazeny výsledky reálného měření DN65 při průtokových rychlostech 0,5/1,0/1,5 m/s.
Na základě výsledků je zřejmé:
- Zeparo ZCX (cyklónový princip) dosahoval stabilní účinnosti kolem 40–45 % napříč všemi testovanými rychlostmi. Jeho účinnost dokonce mírně rostla s vyšší rychlostí, což je přesný opak toho, co vykazují běžné technologie.
- Standardní separátory (výrobky A, B, C) vykazovaly účinnost pouze při nízkých rychlostech (do 0,5 m/s). S rostoucí rychlostí došlo k dramatickému poklesu účinnosti:
- Produktu A klesla z cca 35 % na méně než 10 %
- Produktu B z cca 30 % na zhruba 6 %
- Produktu C se pohybovala pod 5 % účinnosti po celou dobu testu
Graf:
- Modrá křivka (Zeparo ZCX) – stabilní, mírně rostoucí účinnost
- Žlutá, zelená, červená (výrobci běžných separátorů) – prudký pokles až téměř nulová účinnost při běžném provozu
Tato data jasně ukazují, že běžné separátory ztrácejí schopnost zachytávat nečistoty už při rychlostech nad 0,8 m/s, což je v moderních soustavách zcela běžné. Navíc u některých typů dochází k vyplavení již zachycených částic zpět do systému, čímž se jejich přínos prakticky neguje.
Výsledky testů pro DN200: účinný i při vyšších průtocích
Výsledky testů ukazují chování cyklonového separátoru Zeparo ZCX DN200 při vyšších průtocích (rychlosti 0,8 až 2,0 m/s) a částicích o velikosti 100–300 μm.
Výsledky:
- Zeparo ZCX dosahuje účinnosti přes 40 % při nižších rychlostech a udržuje účinnost kolem 35 % i při 2 m/s.
- Oproti tomu všechny konkurenční separátory se pohybují pod hranicí 5 %, často dokonce pod 2 %.
Tato data jsou extrémně důležitá zejména pro velké systémy HVAC, průmyslové provozy nebo dálkové vytápění, kde dimenze DN200 nejsou výjimkou.
Opět platí, že konvenční technologie nedokážou zvládnout větší rychlosti proudění bez dramatického poklesu účinnosti. V oblastech nejvyšší účinnosti stále nedosahují účinnosti cyklónové separace.
Shrnutí přínosu cyklónové technologie:
- Stabilní účinnost nezávislá na rychlosti průtoku
- Zachytávání širokého spektra částic od 50 do 800 μm
- Minimální riziko re-emise nečistot zpět do okruhu
- Vhodný pro komplexní systémy s vysokými nároky na výkon a čistotu média
Zeparo Cyclone Max:
Princip funkce:
Naší doménou jsou vysoce efektivní řešení pro HVAC soustavy: udržování tlaku a kvality vody; vyvažování, regulace a ovládání; termostatická regulace včetně unikátní technologie AFC® s Eclipse Inside. Produkty značek Heimeier, TA a Pneumatex šetří čas, ...