Centrala funcționează, în pivniță se simte un miros înțepător de gaze arse, iar din coș sau din ușa cenușarului se scurge un lichid negru și lipicios. Proprietarul suspectează o defecțiune, deși cel mai adesea nu este vorba despre un defect de fabricație, ci despre consecința unui singur lucru: apa care se întoarce din instalație în centrală este prea rece. În acest articol explicăm ce este coroziunea la temperatură scăzută, de ce distruge schimbătorul de căldură al centralei mai repede decât s-ar putea crede și cum poate fi prevenită în mod real.
Ce este coroziunea la temperatură scăzută
În timpul arderii combustibilului solid, indiferent dacă este vorba despre cărbune, eco-cărbune, peleți sau lemn, se formează gaze arse care conțin vapori de apă și cantități mici de compuși ai sulfului. Atât timp cât temperatura gazelor arse este ridicată, acestea circulă liniștit prin coș. Problema începe atunci când ajung la peretele schimbătorului de căldură al centralei, care este prea rece deoarece este spălat pe cealaltă parte de apa care se întoarce din instalația casei. Are loc atunci condensarea gazelor arse - vaporii de apă încep să se condenseze chiar pe acel perete, iar lichidul format absoarbe imediat compușii sulfului prezenți în gazele arse, transformându-se într-un acid diluat. Acest acid atacă oțelul din centrală, care nu conține crom sau molibden pentru protecția împotriva coroziunii, astfel încât este practic lipsit de apărare în fața lui.
Tocmai acest proces de coroziune la temperatură scăzută mai este numit și coroziune chimică, deoarece, spre deosebire de ruginirea obișnuită a metalului în ploaie, aici viteza distrugerii este determinată în primul rând de compoziția chimică a condensului, nu doar de contactul cu umezeala. Fenomenul coroziunii chimice se intensifică atunci când centrala funcționează mult timp la temperatură scăzută, de exemplu la încălzirea casei în zilele mai blânde.
De ce există două puncte de rouă diferite
Punctul de rouă pare să fie o singură valoare concretă, dar aceasta este o simplificare înșelătoare. În gazele arse ale centralelor se condensează două substanțe complet diferite, în două intervale de temperatură diferite, iar înțelegerea acestei diferențe explică de unde provin valorile aparent contradictorii pe care le putem întâlni.
Punctul de rouă al apei: mai scăzut, dar mai distrugător
Prima substanță este vaporul de apă obișnuit. Temperatura gazelor arse la care acesta începe să se condenseze masiv este de 35 până la 45 de grade pentru gazele arse provenite din cărbune și ceva mai ridicată, de 50 până la 60 de grade, pentru gazul natural, care practic nu conține sulf. Atunci când temperatura apei care se întoarce în centrală scade sub această valoare, are loc condensarea masivă a întregii cantități de vapori de apă, nu doar a unei mici părți. Datorită cantității de lichid format, tocmai acest prag provoacă cele mai rapide și mai severe distrugeri.
Punctul de rouă acid: mai ridicat, dar cu mai puțin acid
A doua substanță este acidul sulfuric concentrat, iar punctul său de rouă este surprinzător de ridicat, deoarece, la conținutul obișnuit de sulf din cărbune, poate ajunge de la 90 până la chiar 140 de grade. Aceasta înseamnă că picături cu acid foarte concentrat pot apărea chiar în partea fierbinte a coșului, cu mult înainte să înceapă condensarea vaporilor de apă. Din fericire, cantitatea de sulf din gazele arse este mică, astfel încât aceste picături timpurii distrug lent și local, nu în mod accelerat.
Din această diferențiere rezultă temperatura practică și sigură despre care se vorbește în domeniu: temperatura de retur nu trebuie să fie mai mică de 50-55 de grade. Nu este o valoare aleatorie, ci una situată chiar peste punctul de rouă al apei, adică pragul sub care începe condensarea masivă, nu doar locală, a vaporilor de apă.
De ce distruge oțelul atât de repede
Acidul sulfuric diluat pare mai puțin periculos decât cel concentrat, însă în acest caz tocmai diluarea reprezintă problema. Un astfel de condens se întinde într-un strat subțire pe o suprafață mare a schimbătorului de căldură și pătrunde uniform în oțel, în loc să concentreze distrugerea într-un singur loc. În condiții favorabile, viteza coroziunii schimbătorului poate depăși o pierdere de 1 milimetru din grosimea oțelului pe an. Pentru o tablă de centrală cu grosimea de cinci-șase milimetri, acest lucru înseamnă un risc real de perforare în doar câteva sezoane de încălzire, mai ales în centralele pe combustibil solid care funcționează la temperatură scăzută în cea mai mare parte a sezonului.
Centralele în condensare funcționează invers
Aici apare o diferențiere ușor de trecut cu vederea, dar care schimbă complet interpretarea subiectului. Același fenomen al condensării vaporilor de apă care distruge o centrală veche este intenționat și dorit într-o centrală modernă pe gaz, în condensare. Aceste centrale de încălzire de nouă generație, care funcționează la temperatură scăzută, sunt proiectate pentru a provoca în mod deliberat condensarea, deoarece astfel recuperează căldura suplimentară ascunsă în vaporii de apă, în loc să o evacueze inutil prin coș. Schimbătoarele lor de căldură sunt realizate din oțel inoxidabil sau aliaje aluminiu-siliciu, rezistente la contactul permanent cu condensul.
Prin urmare, fenomenul coroziunii centralei despre care vorbește acest articol se referă exclusiv la oțelul carbon obișnuit din care sunt fabricate centralele pe combustibil solid și centralele mai vechi pe gaz, fără condensare. Tratarea ambelor tipuri de centrale în același mod, ca și cum returul rece le-ar afecta identic, este una dintre greșelile frecvente care pot fi întâlnite pe internet.
Formarea gudronului: un semnal de avertizare mai rapid
Înainte ca coroziunea să reușească să perforeze tabla, apare de obicei un semnal mai timpuriu și mai vizibil: gudronul. Arderea lemnului, a cărbunelui sau a peleților nu constă în simpla ardere a bucății de combustibil, ci în eliberarea gazelor volatile și combustibile din aceasta, printr-un proces numit piroliză. Pentru ca aceste gaze să se ardă complet și să elibereze căldură curată, au nevoie de o temperatură de aproximativ 600 până la 700 de grade în zona de ardere. Dacă imediat în spatele peretelui focarului se află apă foarte rece, acel perete preia brusc căldura și stinge local flacăra înainte ca aceasta să ardă complet toți compușii volatili. Hidrocarburile grele nearse se condensează atunci direct pe oțelul rece, formând un strat lipicios de gudron. Acest strat acționează ca un izolator, astfel încât centrala începe să consume mai mult combustibil pentru a obține același efect de încălzire, iar casa rămâne totuși insuficient încălzită.
Ce temperatură de retur este sigură
Conform concluziilor rezultate din compararea celor două puncte de rouă, temperatura potrivită a apei care se întoarce într-o centrală pe combustibil solid sau într-o centrală veche pe gaz este, de obicei, de cel puțin 50-55 de grade. Este o chestiune separată de temperatura generală a apei din întreaga instalație, reglată prin curba de încălzire, dar cele două aspecte sunt legate între ele: cu cât pragul sigur pentru centrala respectivă este mai scăzut, cu atât există mai multă libertate la reglarea restului instalației.
Producătorii centralelor pot lega direct acest prag de durata garanției acordate pentru etanșeitatea corpului: menținerea temperaturii de retur peste 55 de grade poate fi o condiție pentru o garanție mai lungă, de cinci ani, în timp ce simpla protecție cu o vană cu patru căi care menține un prag mai scăzut, în jur de 45 de grade, este asociată doar cu o garanție de trei ani. Diferența dintre numărul anilor de garanție arată cât de serios tratează chiar producătorii centralelor pe combustibil solid acest subiect.
Cum poate fi prevenit acest fenomen
Soluția este să nu permitem ca apa prea rece să ajungă la schimbătorul de căldură. Acest lucru poate fi realizat în mai multe moduri, de la cel mai simplu la cel mai complet.
Prima soluție este vana cu patru căi, care redirecționează o parte din apa fierbinte a centralei direct către circuitul scurt al centralei, ridicând temperatura de retur înainte ca restul apei să circule mai departe în instalație. Construcția completă și principiile de montare ale unei astfel de vane, împreună cu cele mai frecvente erori de instalare, sunt descrise separat.
A doua soluție este vana termostatică de protecție a returului IBO MIX TVR, care funcționează complet automat, fără regulator și fără alimentare electrică. În interior are un element din ceară care reacționează la temperatură și menține apa care se întoarce în centrală la nivelul sigur setat, direcționând automat apa fierbinte către circuitul scurt până când schimbătorul de căldură se încălzește.
Cea mai completă soluție este reprezentată de grupurile gata asamblate de protecție a returului IBOMAT AMG, montate direct pe conducta de retur. Acestea includ deja o vană termostatică integrată, propria pompă de circulație, izolație și termometru într-un singur ansamblu gata de montat, astfel încât instalatorul nu trebuie să aleagă și să conecteze separat fiecare componentă. Într-o centrală extinsă, în care o centrală pe combustibil solid alimentează simultan radiatoare și încălzire prin pardoseală, un astfel de grup de protecție a returului funcționează adesea împreună cu un circuit separat cu trei căi, de exemplu în grupul de pompare GP PRO 3D-S cu vană termostatică cu trei căi, care pregătește în continuare o temperatură mai scăzută pentru încălzirea prin pardoseală.
Se va întâmpla cu siguranță?
La final, merită adăugată o precizare onestă. Temperatura scăzută de retur, luată singură, nu garantează încă producerea rapidă a unei avarii grave. Pentru distrugerea reală și accelerată a centralei este nevoie, de obicei, de combinarea mai multor factori: combustibil umed și de calitate mai slabă, o centrală care funcționează cu o eficiență ridicată a arderii și perioade lungi de utilizare a centralei tocmai la temperatură scăzută, de exemplu în zilele mai blânde dintre anotimpuri. Există centrale pe combustibil solid care au încălzit ani de zile la temperaturi scăzute fără avarii grave, deoarece acești factori suplimentari nu au apărut simultan sau nu au fost suficient de intenși. Totuși, acesta nu este un motiv pentru a neglija prevenirea coroziunii centralei, ci pentru a trata subiectul realist: cu cât se suprapun mai mulți dintre acești factori, cu atât riscul este mai mare, iar protecția adecvată a returului costă doar o fracțiune din înlocuirea unei centrale distruse prematur.
Dambat - producător de încredere de pompe și echipamente hidrotehnice cu certificate de calitate.
Dacă sunteți în căutarea unor soluții gata de montat pentru protejarea centralei, în oferta noastră veți găsi vane de protecție a returului și echipamente pentru centrale termice ale mărcilor IBO și IPRO. Dacă, în locul coroziunii, suspectați mai degrabă o simplă acumulare de aer în instalație, consultați ghidul nostru despre aerisirea pompei și a instalației de încălzire centrală.
Întrebări frecvente
Ce este coroziunea la temperatură scăzută a centralei?
Este un fenomen în care apa prea rece care se întoarce din instalație răcește peretele schimbătorului de căldură sub punctul de condensare a vaporilor de apă din gazele arse. Vaporii condensați se combină cu compușii sulfului prezenți în gazele arse, formând un acid care corodează din interior oțelul obișnuit al centralei. Fenomenul mai este numit și coroziune chimică.
Care este temperatura minimă sigură a returului către centrală?
Pentru centralele pe combustibil solid și centralele mai vechi pe gaz, fără funcție de condensare, se consideră de obicei un prag de 50-55 de grade. Sub această valoare crește riscul condensării masive a vaporilor de apă și al coroziunii accelerate a schimbătorului de căldură.
Coroziunea la temperatură scăzută afectează și centralele în condensare?
Nu în același sens. Centralele în condensare sunt proiectate pentru a provoca în mod deliberat condensarea vaporilor de apă și pentru a recupera căldura suplimentară din aceștia, iar schimbătoarele lor de căldură sunt realizate din materiale rezistente la contactul permanent cu condensul. Problema se referă exclusiv la oțelul carbon obișnuit din centralele pe combustibil solid și din centralele vechi pe gaz, fără condensare.
De ce centrala mea formează gudron și miroase urât?
De obicei, acesta este un semn că peretele focarului este prea rece pentru a arde complet toți compușii volatili eliberați din combustibil în timpul arderii. Hidrocarburile nearse se condensează pe oțelul rece sub forma unui gudron lipicios, în loc să transfere căldura către instalație.
Cât timp durează distrugerea centralei prin coroziune la temperatură scăzută?
În condiții favorabile, adică în cazul combustibilului umed și al funcționării îndelungate la o temperatură prea scăzută, deteriorarea vizibilă sau chiar apariția scurgerilor la schimbătorul de căldură poate avea loc după numai două-patru sezoane de încălzire. Temperatura scăzută, fără ceilalți factori, nu duce neapărat la o distrugere atât de rapidă.
Cum protejez centrala împotriva returului rece?
Cel mai frecvent se utilizează o vană cu patru căi, acționată manual sau de un servomotor, o vană termostatică de protecție a returului care funcționează automat sau un grup de pompare gata asamblat, care combină ambele elemente într-un singur ansamblu. Toate aceste soluții redirecționează o parte din apa fierbinte a centralei către circuitul scurt înainte ca restul apei să circule în instalație, ridicând temperatura de retur la un nivel sigur.
