Cum să evitați uzura prematură a pieselor centralei termice în condensare
Centrala termică în condensare este astăzi cel mai frecvent mod de încălzire pentru casele de locuit și apartamentele din Slovacia. Este eficientă, economică și, dacă este bine întreținută, poate dura fără probleme majore 15-20 de ani. Cu toate acestea, în practică ne confruntăm adesea cu centrale care încep să „creeze probleme” deja după 5 sau 7 ani – și cel mai adesea nu din cauza unei calități slabe de la fabricație, ci din cauza unei întrețineri inadecvate. Uzura prematură a pieselor centralei termice în condensare este în mare parte un fenomen prevenibil. Dacă înțelegeți de ce și cum anumite piese eșuează prematur, puteți prelungi semnificativ durata de viață a acestora – și economisiți bani considerabili pe piese de schimb, servicii de service și pe reducerea duratei de viață a întregului echipament.
În acest articol vom aborda subiectul în mod sistematic: de la calitatea apei și a aerului de combustie, până la setările corecte ale parametrilor centralei, până la anumite lucrări de service care nu ar trebui să fie niciodată omise, nici măcar de cei mai experimentați dintre dvs. Informațiile sunt bazate pe experiențe practice cu clienți reali – și tocmai din acest motiv sunt mai concrete decât cele pe care le găsiți de obicei în manualul de utilizare.
De ce centralele termice în condensare se uzurează mai repede decât ar trebui
Centrala termică în condensare funcționează pe un principiu fizic mai complex decât cel al unei centrale termice clasice pe gaz. În plus față de arderea gazului, aceasta utilizează și căldura latentă rezultată din condensarea vaporilor de apă din gazele de eșapament. Asta înseamnă că schimbătorul de căldură este supus nu doar temperaturilor ridicate, ci și unui condens ușor acid și umed (pH-ul condensatului este în mod tipic între 3,5 și 5,5, în funcție de combustibil și de temperatura de funcționare). Această combinație este mai solicitantă pentru materialele schimbătorului decât în cazul unei centrale termice clasice.
Se adaugă și faptul că centralele termice moderne în condensare sunt proiectate ca echipamente compacte, cu multe componente electronice, mecanice și hidraulice pe un spațiu mic. Fiecare dintre acestea are o durată de viață tipică – dar dacă condițiile de funcționare se abat de la starea optimă, această durată de viață poate fi redusă semnificativ. De exemplu, un vas de expansiune cu presiunea gazului incorectă duce la faptul că pompa de membrane funcționează cu un efort mult mai mare, ceea ce reduce durata sa de viață de la 8-12 la doar 3-4 ani. Asemenea efecte lanț sunt foarte frecvente în practică.
Calitatea apei din sistem – cel mai frecvent și cel mai neglijat dușman al centralei
Dacă am trebui să alegem un singur factor care în majoritatea cazurilor stă la baza uzurii premature a pieselor centralei termice în condensare, acesta ar fi calitatea proastă a apei din sistem. Paradoxal, exact acest factor este cel mai adesea neglijat de deținătorii de case, pentru că „apa din rețea pare să fie în regulă”.
Dureza apei și incrustațiile de calcar
Apa cu o dureză mai mare de 15 °dH (grade de dureză germane) duce la formarea incrustațiilor pe pereții interni ai schimbătorului de căldură. O incrustație de doar 1 mm reduce conductibilitatea termică cu 5-10 %, iar o incrustație de 3 mm poate reduce randamentul schimbătorului cu 20-25 %. Acest lucru duce la faptul că centrala trebuie să funcționeze la temperaturi mai mari, ceea ce duce la uzura garniturilor, O-ringurilor și a componentelor electronice. În majoritatea zonelor din Slovacia, dureza apei din rețeaua publică este între 12 și 22 °dH, ceea ce este o valoare limită sau chiar problematică pentru centralele termice în condensare.
Soluția este destul de simplă: utilizarea unui dedurizator de apă sau a unui condiționator magnetic înainte de umplerea sistemului, sau adăugarea unui inhibitor de coroziune și dureză în apa sistemului. Fabricanții recomandă menținerea durezii apei de umplere și de completare între 0,5 și 8,5 °dH pentru sisteme cu schimbător de căldură din aluminiu și între 0,5 și 15 °dH pentru sisteme cu schimbător din oțel inoxidabil sau fontă-aluminiu. Aceste valori trebuie verificate întotdeauna în documentația centralei respective.
pH-ul și coroziunea apei din sistem
În afară de dureză, este critică și reacția chimică a apei din sistem. O apă acidă (pH sub 6,5) atacă componentele din aluminiu ale schimbătorului și duce la deteriorări prin coroziune, iar o apă alcalină (pH peste 8,5) produce incrustații de alt tip. Valoarea optimă a pH-ului apei din sistem pentru centralele termice în condensare este între 6,5 și 8,5 – recomandarea exactă o găsiți din nou în manualul tehnic al fabricantului. Pentru centralele cu schimbător din aluminiu (de exemplu, Viessmann Vitodens, Vaillant ecoTEC, Buderus GB172) se recomandă chiar un pH ușor peste 7-8, deoarece aluminiul este mai sensibil la medii acide.
Dacă centrala arată semne de apariție a mălaiului sau a ruginii în vasul de expansiune, este un semnal clar că apa din sistem nu este în regulă. În acest caz, este necesară spălarea sistemului, completarea cu apă proaspătă tratată și adăugarea unui inhibitor de coroziune.
Oxigenul și aerul în sistem
O altă problemă serioasă este prezența oxigenului și a aerului în instalație. Aria cauzează două probleme simultan: coroziunea pieselor metalice (pompa de circulație, distribuitorii, schimbătorul de căldură) și cavitarea pompei de circulație. Cavitarea – formarea și colapsul microbulilor în urma schimbărilor bruște de presiune – este una dintre cele mai distructive forțe în hidraulică. Pompei de circulație îi pot deteriora palele rotorului în decurs de câțiva luni. Soluția este o degazare corectă a sistemului la prima punere în funcțiune, un ventil de degazare automat (de aer) la centrală sau la grupul de distribuție și menținerea unei presiuni de funcționare corecte (de obicei 1,2 – 2,0 bar în stare rece).
Aerul de ardere și calitatea gazului – despre ce se discută puțin
Centralele termice în condensare cu cameră de ardere închisă (variantă turbo, cea mai răspândită pe piață) aspiră aerul de ardere direct din exterior prin sistemul coaxial sau cu două țevi. Acesta este mult mai curat decât aerul din încăperea centrală, însă poate conține praf, insecte sau condens care se depun pe ventilatorul de ardere și electrodul de aprindere.
Centralele termice cu cameră de ardere deschisă (tip B, din ce în ce mai rare) aspiră aerul din încăperea în care sunt instalate. Dacă în această încăpere se execută lucrări de construcții, vopsire, pulverizare sau dacă se depozitează chimicale (produse de curățare cu clor, freoni din frigidere), aceste substanțe ajung în spațiul de ardere. Clorul conținut, de exemplu, în anumite produse de curățare este periculos – la ardere formează acid clorhidric, care corodează schimbătorul de căldură, arzătorul și ventilatorul de ardere.
Calitatea gazului (gaz metan) din rețeaua de distribuție din Republica Slovacă este standardizată, însă pe rețelele neîntreținute pot apărea impurități sau variații ale numărului Wobbe (indexul caloric). Valva de gaz este sensibilă la aceste variații – dacă gazul conține o cantitate mai mare de condens sau impurități mecanice, valva se poate încurca și încetează să dozeze corect gazul. Acest lucru duce la o modulație imprecisă a puterii, temperaturi mai mari în ardere și o uzură mai rapidă a arzătorului și a electrodului.
Reglarea corectă a centralei ca bază pentru o durată lungă de viață
O factor foarte subapreciat este reglarea corectă a parametrilor de funcționare ai centralei. Multe centrale pe care le întâlnim la interventii de service funcționează cu reglajele de fabrică fără nicio optimizare pentru sistemul respectiv. Acest lucru este problematic, deoarece reglajele de fabrică sunt realizate ca „media tuturor”, nu ca optim pentru instalația respectivă.
Curba de încălzire și temperatura minimă a returnului
Centrala termică în condensare atinge cea mai mare eficiență – și funcționează cu cel mai mic efort termic asupra schimbătorului – când temperatura returnului este scăzută (sub 55 °C, ideal 35 – 45 °C). Dacă curba de încălzire este reglată prea agresiv (centrala furnizează apă caldă de 80 – 90 °C la radiatoare), efectul de condensare este aproape neglijabil și centrala funcționează aproape ca o centrală clasică – cu un efort termic mult mai mare asupra componentelor.
Instabilitatea hidraulică în cazul unei curbe de încălzire reglate greșit duce la așa-numitul „ciclaj scurt” (short cycling) – centrala se aprinde și stinge prea des. La fiecare pornire și oprire, schimbătorul suferă un șoc termic. La 30 000 – 50 000 astfel de cicluri pe an (ce nu este excepțional în cazul unui reglaj greșit) durata de viață a schimbătorului se reduce semnificativ. O modulație corectă a arzătorului și o curba de încălzire bine reglată pot reduce numărul de cicluri la 3 000 – 8 000 pe an, ceea ce este prietenos pentru toate piesele supuse efortului termic.
Presiunea în sistem și vasul de expansiune
Vasul de expansiune este un component pe care se uită sistematic în cadrul întreținerii preventive. Vasul de expansiune cu membrană are o presiune inițială de gaz (azot), care ar trebui să corespundă înălțimii statice a sistemului. Pentru un imobil obișnuit cu două etaje este de obicei 0,75 – 1,0 bar. Dacă presiunea inițială de gaz scade (membrana se perforhează sau ventilul Schrader scapă), vasul de expansiune încetează să îndeplinească funcția sa – fiecare încălzire a apei generează șocuri presionale puternice în sistem. Acestea solicită pompa de circulație, schimbătorul de căldură, garniturile și supapa de siguranță. Supapa de siguranță începe să se deschidă periodic (să scăpă apă), ceea ce înseamnă nevoia de a adăuga periodic apă – iar fiecare adăugare aduce un nou strat de calcar în sistem. Astfel se creează un cerc vicios care uzurează rapid mai multe componente simultan.
Întreținerea periodică – ce anume și de câte ori
Recomandarea „să vă lăsați centrala verificată o dată pe an” este corectă, dar pentru mulți proprietari este prea vagă. Ce ar trebui să includă o întreținere anuală corectă a unei centrale termice în condensare? Și ce ar trebui să verificați și voi înșiși, fără ajutorul unui specialist?
Ce face tehnicianul de service – și de ce nu este suficient să-l faceți singur
Service-ul anual al centralei termice în condensare, care ar trebui să fie efectuat de un tehnician de service certificat, include în principal următoarele activități: verificarea și curățarea eventuală a schimbătorului de căldură (chimică sau mecanică), verificarea și reglarea aerului de ardere (analiza gazelor arse – conținutul CO₂ și CO), verificarea electrodului de aprindere și a ionizării, curățarea ventilatorului de ardere, verificarea evacuării condensului (curățarea sifonului), verificarea robinetului de gaz și a etanșității circuitului de gaz, verificarea supapei de siguranță, vasului de expansiune și a presiunii din sistem.
De ce nu este suficient să-l faceți singur? Nu pentru că nu ați putea curăța sifonul sau verifica presiunea din vasul de expansiune. Problema este că fără analiza gazelor arse și reglarea proporției de ardere nu știm dacă centrala arde gazul eficient. O proporție necalibrată a aerului și gazului poate duce fie la o amestec bogat (ardere incompletă, depuneri de funingine pe schimbător și brucă) fie la un amestec sărac (temperaturi mai mari de ardere, uzură mai rapidă a brucii și a camerei de ardere). Ambele scurtează durata de viață a pieselor.
Mai multe despre care piese anume ar trebui înlocuite periodic, indiferent de starea lor vizibilă, le găsiți în articolul Maintenance și service al centralei termice în condensare – care piese să înlocuiți periodic.
Ce puteți verifica singur și periodic
Chiar fără certificat specializat, puteți face multe pentru centrala dumneavoastră. O verificare lunară a presiunii apei în sistem (manometrul de pe panoul frontal al centralei) este de bază – mențineți presiunea în stare rece între 1,2 și 1,8 bar, eventual conform instrucțiunilor producătorului. Dacă presiunea scade, sistemul pierde apă sau vasul de expansiune nu funcționează corect. Verificați vizual evacuarea condensului – sifonul centralei ar trebui să fie umplut cu apă, nu să fie blocat sau fisurat. Un sifon transparent vă permite să observați dacă condensul se evacuează normal. Verificați starea țevii de evacuare a gazelor arse – păsările se pot face uneori cuib în ea, iar plăcuțele de ventilație pot fi acoperite cu gheață în timpul iernii.
Schimbătorul hidraulic al sistemului și influența sa asupra centralei
Centrala termică în condensare dintr-o casă de familie nu este un aparat izolat. Este parte componentă a unei rețele hidraulice, ale cărei caracteristici influențează direct durata de viață a centralei. Una dintre cele mai frecvente greșeli la instalare sau reabilitare este absența separatorului hidraulic (deviator hidraulic) sau a vasului de echilibru corect dimensionat, atunci când centrala este conectată la încălzirea în pardoseală și radiatoare.
Când într-un astfel de sistem combinat apare o discrepanță între debitul circuitului primar (prin centrală) și al circuitelor secundare (radiatoare, încălzire în pardoseală), temperatura returnului nu mai este stabilă – variază în funcție de zonele deschise și de debitul cerut. Aceste variații termice solicită schimbătorul de căldură și etanșările din interiorul centralei. Adăugați la acest lucru o temperatură prea scăzută a țevii (debit insuficient prin centrală), și centrala se află într-o stare de stres termic permanent.
Soluția nu trebuie să fie întotdeauna o reamenajare completă a sistemului. Uneori este suficient să reglați corect un robinet de amestec cu trei căi, să adăugați un robinet de by-pass sau să reglați debitul minim deschis în robinetele încălzirii în pardoseală. Aceste optimizări hidraulice pot prelungi durata de viață a centralei și a pieselor sale cu ani.
Evacuarea condensului și neutralizarea – o protecție subestimată
Condensul de la centrala termică în condensare este o lichid ușor acid – pH-ul se mișcă în mod obișnuit între 3,5 și 5,5. Fiecare centrală termică în condensare produce 1 – 4 litri de condens pe oră în funcție de putere, reglajul temperaturii și temperatura exterioară. În timpul sezonului de încălzire, aceasta poate ajunge la 500 – 1 500 de litri. Acest condens trebuie să curgă în mod constant – dacă se acumulează sau revine, apare o acțiune agresivă de coroziune asupra partilor inferioare ale schimbătorului, sifonului și a conexiunii țevii de gaze arse.
Un sifon blocat este una dintre cauzele uzurii premature a modulului inferior al centralei. Sifonul ar trebui curățat o dată pe an (eventual o dată la șase luni în caz de uzare intensă). Dacă sistemul de canalizare este sensibil la deșeuri acide, se recomandă instalarea unui neutralizator de condens – un dispozitiv umplut cu granule de carbonat de calciu, care neutralizează condensul la un pH de 6,5 – 7,5 înainte de a-l evacua în canalizare. Neutralizatorul protejează nu doar centrala și țevile, dar este și o cerință legală în unele localități pentru noile instalări.
Sistemul de evacuare a gazelor arse – o instalare corectă prelungește durata de viață a brucii
Sistemul de evacuare a gazelor arse (șemineu, țeavă coaxială sau țeavă separată) este calea directă prin care aerul ajunge în centrală și prin care gazele arse ies. Dacă acest sistem este proiectat incorect, prea lung, izolat insuficient sau montat greșit, influențează direct arderii. Țeava de evacuare a gazelor arse la centralele termice în condensare funcționează în așa-numitul regim de condensare – gazele arse ies la o temperatură de 50 – 80 °C și condensează în continuare în țeavă înainte de ieșire. Acest condens trebuie să aibă unde să curgă (înapoi în sifonul centralei). Dacă țeava nu are panta corectă sau este îndoită într-un mod care duce la acumularea condensului, apar condiții pentru o uzură rapidă de coroziune a componentelor sistemului de gaze arse.
Dimensiunea corectă și numărul de coturi ale țevii de evacuare a gazelor arse este determinat de producătorul centralei și depinde de puterea centralei și de diametrul țevii. De exemplu, pentru o centrală de 24 kW și o țeavă coaxială Ø 60/100 mm, lungimea echivalentă maximă este de obicei 4 – 8 m, iar fiecare cot de 90° se calculează ca 1 – 1,5 m. În cazul depășirii lungimii maxime, ventilatorul începe să lucreze cu o rezistență semnificativ mai mare, ceea ce reduce durata sa de viață. Ventilatoarele centralelor termice în condensare sunt dimensionate pentru anumite valori prestabilite – dacă lucrează în mod constant la sarcini limitate sau mai mari, rulmenții se uzurează în 2 – 4 ani, în loc de 8 – 12 ani obișnuiți.