ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ ΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕΛΕΤΗ,ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΚΛΕΙΣΤΟΥ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ ΨΥΞΗΣ ΓΙΑ ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΝΙΚΟΥ ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΑΕΜ:5440 ΠΑΠΑ ΟΠΟΥΛΟΣ ΕΥΘΥΜΙΟΣ ΑΕΜ:5454 ΠΑΠΑ ΟΠΟΥΛΟΣ ΙΩΑΝΝΗΣ ΑΕΜ:5456 αριθµό. εργασίας (από Γραµµατεία) ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΛΙΤΣΑΡ ΑΚΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ (ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ 2009) [1]
ΠΡΟΛΟΓΟΣ Αντικείµενο της παρούσης εργασίας είναι η µελέτη ο σχεδιασµός και η κατασκευή κλειστού κυκλώµατος ψύξης για δυο συσκευές και συγκεκριµένα για ένα µηχάνηµα παραγωγής Ακτίνων-X και για έναν ηλεκτροµαγνήτη που βρίσκονται στο εργαστήριο της τεχνολογίας ηλεκτροτεχνικών υλικών του τοµέα της ηλεκτρικής ενέργειας του τµήµατος ηλεκτρολόγων µηχανικών της πολυτεχνικής σχολής του ΑΠΘ. Στην εργασία δίνεται µια γενική περιγραφή των στοιχείων που απαρτίζουν το κλειστό κύκλωµα καθώς µια σύντοµη αναφορά σε εναλλακτικές επιλογές. Στα πλαίσια της παρούσης εργασίας κατασκευάστηκε εξολοκλήρου το κλειστό κύκλωµα ψύξης καθώς και ο αυτόµατος έλεγχος του. Η µελέτη και ανάπτυξη του κλειστού κυκλώµατος έγινε κάτω από την εποπτεία του καθηγητού κ.λιτσαρδάκη Γεώργιου. Θα θέλαµε να ευχαριστήσουµε τον κύριο Λιτσαρδάκη τόσο για την παρότρυνση του να ασχοληθούµε µε το θέµα όσο και για την καθοδήγηση του κατά την διάρκεια της κατασκευής του. Επίσης θα θέλαµε να ευχαριστήσουµε τον κ.γιαννιώδη Κων/νο και τον κ.πολυχρονίδη Νικόλαο για την πολύτιµη βοήθεια τους. [2]
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1.ΕΙΣΑΓΩΓΗ.4 2.ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΟ-Υ ΡΑΥΛΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 2.1.ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΟ ΣΧΕ ΙΟ 6 2.2.ΚΥΚΛΟΦΟΡΗΤΗΣ..8 2.3. ΜΕΣΟ ΨΥΞΗΣ...18 2.4. ΑΥΤΟΜΑΤΟΣ ΠΛΗΡΩΣΗΣ.22 2.5. ΟΧΕΙΟ ΙΑΣΤΟΛΗΣ...25 2.6. Υ ΡΟΣΤΑΤΗΣ...28 2.7.ΑΥΤΟΜΑΤΑ ΕΞΑΕΡΙΣΤΙΚΑ.29 2.8.ΒΑΛΒΙ Α ΑΝΤΕΠΙΣΤΡΟΦΗΣ..30 2.9. ΒΑΛΒΙ Α ΙΑΦΟΡΙΚΗΣ ΠΙΕΣΗΣ..31 2.10. ΙΚΤΥΟ ΣΩΛΗΝΩΣΕΩΝ..32 3.ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 3.1.ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟ ΣΧΕ ΙΟ 34 3.2.ΑΙΣΘΗΤΗΡΑΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ 36 3.3.ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΟΥ ΑΝΕΜΙΣΤΗΡΑ ΣΕ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ ΜΕ ΤΗΝ ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ 40 4.ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ.45 5.ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ.46 [3]
1.ΕΙΣΑΓΩΓΗ Μέχρι σήµερα η ψύξη των δύο µηχανηµάτων του εργαστηρίου γινόταν µε το απλούστερο σύστηµα ψύξης, το σύστηµα απλής ροής(once-through system) µε ψυκτικό µέσο το νερό της κεντρικής παροχής. Όµως το σύστηµα αυτό παρά την απλότητα της κατασκευής του παρουσιάζει κάποια σοβαρά µειονεκτήµατα. Ο τρόπος αυτός απαιτεί τεράστιες ποσότητες νερού για την επίτευξη της ψύξης. Η υψηλή αυτή κατανάλωση καθιστά υψηλό το κόστος χρήσης των δύο µηχανών. Ακόµη οι σύγχρονες περιβαλλοντικές ανησυχίες της εποχής είναι αντίθετες µε την αλόγιστη κατανάλωση τόσο µεγάλων ποσοτήτων νερού. Επίσης η λειτουργία των µηχανηµάτων ήταν άµεσα εξαρτώµενη από την σωστή λειτουργία της κεντρικής παροχής, πιθανή βλάβη της οποίας µπορούσε να θέσει σε κίνδυνο τα µηχανήµατα κατά την διάρκεια της λειτουργίας τους.τέλος δεν ήταν δυνατός ο ακριβής έλεγχος της ροής του παρεχόµενου νερού. Για τους παραπάνω λόγους κρίθηκε αναγκαία η κατασκευή ενός εναλλακτικού συστήµατος ψύξης. Οι επιλογές που εξετάστηκαν ήταν δύο. Το κλειστό και το ανοιχτό κύκλωµα ψύξης. Ανοιχτό κύκλωµα ψύξης Το ανοιχτό κύκλωµα έρχεται σε επαφή µε την ατµόσφαιρα στον πύργο ψύξης. Καθώς το νερό ρέει πάνω από τον πύργο ψύξης η θερµότητα που έχει απορροφηθεί κατά την διεργασία απορρίπτεται στο περιβάλλον µέσω της εξάτµισης. Η λειτουργία του ανοιχτού κυκλώµατος ψύξης βασίζεται σε δύο αρχές,την µεταφορά θερµότητας και την εξάτµιση. Το βασικό στοιχείο του ανοιχτού κυκλώµατος είναι ο πύργος ψύξης. [4]
ΚΛΕΙΣΤΟ ΚΥΚΛΩΜΑ Το κλειστό κύκλωµα ψύξης (κλειστού βρόχου) απορροφά τη θερµότητα µίας διεργασίας χρησιµοποιώντας µία προκαθορισµένη ποσότητα ψυκτικού νερού η οποία δεν έρχεται σε επαφή µε την ατµόσφαιρα, χωρίς να έχουµε εξάτµιση του. Τα πλεονεκτήµατα του κλειστού κυκλώµατος είναι ότι µπορούν να χρησιµοποιηθούν σε συστήµατα όπου η απόρριψη µεγάλης ποσότητας νερού είναι δύσκολη καθώς και όταν η παροχή του νερού είναι περιορισµένη. Επίσης έχει αυξηµένη διάρκεια ζωής γιατί είναι ευκολότερος ο έλεγχος της διάβρωσης. Ο τρόπος αυτός µπορεί να χρησιµοποιηθεί και σε κυκλώµατα µε µεγάλες απαιτήσεις ψύξης. Τέλος θεωρητικά οι απώλειες του νερού είναι µηδενικές. Λαµβάνοντας υπόψη τα παραπάνω και συνυπολογίζοντας τον περιορισµένο χώρο του εργαστηρίου αποφασίσαµε να κατασκευάσουµε ένα κλειστό κύκλωµα ψύξης. Λόγω του σχετικά µικρού θερµικού φορτίου µας επιλέξαµε η ψύξη στο κύκλωµα µας να γίνεται µε έναν εναλλάκτη αέρος µε βεβιασµένη ψύξη και µε ψυκτικό µέσο το νερό το οποίο και περιγράφεται αναλυτικά παρακάτω. [5]
2.1 ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΟ-Υ ΡΑΥΛΙΚΟ ΣΧΕ ΙΟ [6]
Αριθµός Σχεδίου Περιγραφή Μοντέλο 1 Αυτόµατος FAR ½ Πλήρωσης 2 οχείο ιαστολής Dukla Aquamat 8litre 3 Βαλβίδα Ovendrop DN15/1 ιαφορικής Πίεσης 4 Κυκλοφορητής Wilo Star RS25/4 5 Βαλβίδα Ορειχάλκινη 1 Αντεπιστροφής 6 Υδροστάτης TC2 LSC1 7 Θερµοστοιχείο PT-100 8 Αυτόµατο Εξαεριστικό Ανοξείδωτου Χάλυβα ½ 9 Στοιχείο προς Ψύξη Μηχανή παραγωγής ακτίνων Χ ή ηλεκτροµαγνήτης 10 Ψυκτικό Μέσο Εναλλάκτης µε ανεµιστήρα [7]
2.2 ΚΥΚΛΟΦΟΡΗΤΗΣ Για να ψυχθεί µια συσκευή µια συσκευή όπως ακριβώς προβλέπει η µηχανολογική µελέτη θα πρέπει να τροφοδοτηθεί µε ποσότητα νερού που εξαρτάται από: Από την ισχύ της συσκευής Από τη θερµοκρασιακή αύξηση του νερού στην συσκευή Για τον υπολογισµό της παροχής νερού που χρειάζεται χρησιµοποιείται ο τύπος: Qσ V= t Όπου V : η απαιτούµενη παροχή του νερού στο σώµα σε lit / h Qσ : η θερµική ισχύς του σώµατος σε Kcal / h t : η θερµοκρασιακή αύξηση του νερού στην συσκευή σε Oc Στην συγκεκριµένη περίπτωση το Qσ είναι 1.5Kw/h δηλαδή 1289.85Kcal/h και η θερµοκρασιακή αύξηση του νερού στην συσκευή είναι περίπου 10.Αρα η απαιτούµενη ποσότητα παροχής νερού είναι περίπου 128.985lit/h. Αυτό σηµαίνει ότι πρέπει από την έξοδο του ψυκτικού µας µέσου να κυκλοφορήσει το νερό µε συγκεκριµένη παροχή προς την συσκευή να απάγει µέρος της θερµικής της ενέργειας και να επιστρέψει στο ψυκτικό µέσο για να ξανακρυώσει. Ο τρόπος ψύξης της συσκευής που επιλέχτηκε είναι αυτός της εξαναγκασµένης ψύξης λύση αυτή χρησιµοποιείται σχεδόν αποκλειστικά στις µέρες µας και για την κυκλοφορία του νερού φροντίζει µια ηλεκτροκίνητη αντλία που ονοµάζεται κυκλοφορητής. Οι ταχύτητες του νερού είναι αυξηµένες, οι διάµετροι των σωλήνων µικρές, οι δυνατότητες διαµόρφωσης του δικτύου µεγάλες και το ψυκτικό µας µέσο µπορεί να βρίσκεται οπουδήποτε. Ο κυκλοφορητής στην πραγµατικότητα είναι µια αντλία µε αποστολή την κυκλοφορία νερού σε ένα κύκλωµα. εν χρησιµοποιείται για την άντληση ή ανύψωση του αλλά αποκλειστικά και µόνο για την υπερνίκηση των αντιστάσεων του δικτύου. Οι κυκλοφορητές έχουν παρα πολλές εφαρµογές όπως: Σε εγκαταστάσεις κεντρικής θέρµανσης βεβιασµένης κυκλοφορίας. Σε εγκαταστάσεις κλιµατισµού µε νερό. Στις περιπτώσεις αυτές πρέπει να χρησιµοποιούνται ειδικοί κυκλοφορητές, των οποίων η περιέλιξη του µοτέρ είναι [8]
προστατευµένη µέσα σε συνθετικό υλικό, διότι τυχόν συµπυκνώσεις στο περίβληµα του στάτη θα δηµιουργήσουν πρόβληµα. Σε ηλιακά συστήµατα για τη µεταφορά του ζεστού νερού από τους συλλέκτες στον εναλλάκτη του µπόιλερ. Ορισµένοι κατασκευαστές διαθέτουν ειδικούς κυκλοφορητές µε κέλυφος επικαλυµµένο µε αντιδιαβρωτικό υλικό. Τα ηλιακά συστήµατα συνήθως απαιτούν κυκλοφορητή µε µικρή παροχή και µεγάλο µανοµετρικό. Σε βιοµηχανίες για κυκλοφορία διάφορων υγρών. Ανάλογα µε το είδος του υγρού µπορεί να απαιτηθεί ειδικός κυκλοφορητής π.χ. απαγορεύεται η χρήση κυκλοφορητή κεντρικής θέρµανσης για κυκλοφορία γάλακτος. Σε επανακυκλοφορία ζεστού νερού χρήσης. Οι κυκλοφορητές αυτοί έχουν ορειχάλκινο κέλυφος και πτερωτή από αντιδιαβρωτικό υλικό. Υδραυλική σύνδεση Ο κυκλοφορητής µας συνδέθηκε στο δίκτυο µε ρακόρ η διάµετρος των στοµίων τους είναι 1 ενώ χρησιµοποιήθηκαν και φλάντζες στις συνδέσεις για την αποφυγή διαρροών. Εξαέρωση(πρόβληµα) [9]
Κατά την τοποθέτηση προσέξαµε ο άξονας του κινητήρα να είναι οριζόντιος και το κουτί των ηλεκτρικών στην πάνω πλευρά. Το σηµείο τοποθέτησης του κυκλοφορητή πρέπει να είναι τέτοιο που να µη γίνεται συγκέντρωση αέρα. Επίσης ο άξονας πρέπει να είναι πάντα οριζόντιος για να είναι δυνατή η εξαέρωση του κυκλοφορητή, και οι δυνάµεις στα έδρανά του να είναι πάντα ακτινικές. Σε κατακόρυφη σωλήνα δεν είναι δυνατό να γίνει λάθος τοποθέτηση, σε οριζόντια σωλήνα όµως θα πρέπει να προσέχουµε ώστε ο κινητήρας να µην είναι πάνω ή κάτω από το σωλήνα αλλά στο πλάι. Πριν την εκκίνηση της εγκατάστασης πρέπει να εξαερώσουµε τον κυκλοφορητή από τη βίδα που υπάρχει στο πίσω µέρος του κινητήρα. Ηλεκτρική σύνδεση Το ακροκιβώτιο των ηλεκτρικών συνδέσεων δεν πρέπει να είναι κάτω από τον κινητήρα. Αν αυτό συµβαίνει, πρέπει να ξεβιδώσουµε τις αλενόβιδες που συγκρατούν τον κινητήρα πάνω στην αντλία και να τον ξανατοποθετήσουµε µε το ακροκιβώτιο στην πάνω µεριά. Ο κυκλοφορητής µας είναι µονοφασικός και δε χρειάζεται θερµική προστασία σε αντίθεση µε τριφασικούς κυκλοφορητές. [10]
[11]
Υπολογισµός κυκλοφορητή Οι κυκλοφορητές, ως ένα είδος αντλίας, επιλέγονται, όπως όλες οι αντλίες από το µανοµετρικό και την παροχή που απαιτούνται. Η επιλογή γίνεται από τα διαγράµµατα που µας παρέχουν οι κατασκευαστές. [12]
Στον κάθετο άξονα επιλέγουµε το µανοµετρικό σε µέτρα υδάτινης στήλης (mh 2 O). Στον οριζόντιο άξονα επιλέγουµε την παροχή σε κυβικά µέτρα ανά ώρα (m 3 /h), ή σε λίτρα ανά ώρα (lit/h). Η παροχή υπολογίζεται από την ισχύ της συσκευής και τη διαφορά θερµοκρασίας του νερού που εισέρχεται στην συσκευή και εξέρχεται από αυτήν. Το µανοµετρικό δεν έχει σχέση µε το στατικό ύψος της εγκατάστασης, αλλά µε την πτώση πίεσης του νερού που κυκλοφορεί στην εγκατάσταση. Το µανοµετρικό το επιλέγουµε συνήθως 20 % µεγαλύτερο από την πτώση πίεσης της εγκατάστασης, για να αντιµετωπιστούν οι πρόσθετες αντιστάσεις που συχνά προκύπτουν κατά το στάδιο της εγκατάστασης και δεν είναι δυνατό να προβλεφθούν στη µελέτη. Μανοµετρικό: H = P X 1,20 mm H2O Σύµφωνα µε τους υπολογισµούς που έγιναν παραπάνω για την ισχύ της συσκευής, την θερµοκρασιακή αύξηση και το µανοµετρικό επιλέξαµε τον κυκλοφορητή Wilo-Star RS 25/4.Ειναι ένας κυκλοφορητής ο οποίος µας καλύπτει στις απαιτήσεις µας για παροχή νερού και είναι από τους µικρότερους που υπάρχουν διαθέσιµοι στην αγορά. Ο πίνακας στοιχείων του κυκλοφορητή µας παρατίθεται στο παράρτηµα. [13]
[14]
Κωδικοποίηση τύπου RS κυκλοφορητής µε ρακορ 25 ονοµαστικό πλάτος σύνδεσης σωλήνα (σε mm) 4 µέγιστο µανοµετρικό ύψος Ο κυκλοφορητής µας διαθέτει επίσης τρεις ταχύτητες λειτουργιάς και τον δουλεύουµε στην χαµηλότερη ταχύτητα (τρίτη βαθµίδα) της οποίας οι αποδόσεις είναι ικανοποιητικές για την κατασκευή µας. Στην βαθµίδα αυτή µειώνονται οι στροφές στο 40%-50% των µέγιστων στροφών περίπου. Η κατανάλωση ρεύµατος µειώνεται περίπου στο 50%. [15]
Βλάβες Αν ο κυκλοφορητής δε λειτουργεί ενώ τροφοδοτείται µε τάση, υπάρχουν οι παρακάτω πιθανότητες: Να είναι κολληµένος ο κινητήρας. Αυτό συνήθως µπορεί να παρουσιαστεί αν ο κυκλοφορητής δεν έχει λειτουργήσει για µεγάλο χρονικό διάστηµα, όπως κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού. Το ξεκόλληµα γίνεται ξεβιδώνοντας τη βίδα εξαέρωσης, που βρίσκεται στο πίσω µέρος του κινητήρα και περιστρέφοντας τον άξονα µε ένα κατσαβίδι. Να έχει φρακάρει η φτερωτή στο κέλυφος από σκουριές ή σκουπίδια που υπήρχαν στο δίκτυο. Ξεβιδώνουµε τις βίδες που συγκρατούν τον κινητήρα πάνω στο κέλυφος της αντλίας και την καθαρίζουµε. Η τυχόν υπερθέρµανση του νερού µπορεί να στρεβλώσει (πετσικάρει) τη φτερωτή. Ξεβιδώνουµε τον κινητήρα και αντικαθιστούµε τη φτερωτή. Σε µονοφασικό κυκλοφορητή µπορεί να έχει καταστραφεί ο πυκνωτής εκκίνησης. Αν ξεβιδώνοντας τη βίδα εξαέρωσης και στρέφοντας τον άξονα µε ένα κατσαβίδι, ο κυκλοφορητής ξεκινάει, ο πυκνωτής έχει χαλάσει. Τον αντικαθιστούµε µε ένα καινούριο µε ίδια χαρακτηριστικά. Οι επαφές ρύθµισης των ταχυτήτων περιστροφής µπορεί να είναι κατεστραµµένες. Αντικαθιστούµε το µοντούλ ταχυτήτων. Να έχει καεί η περιέλιξη. Αυτό µπορεί να συµβεί από είσοδο νερού στα τυλίγµατα του κινητήρα Θόρυβοι προερχόµενοι από τη λειτουργία του κυκλοφορητή Σαν πιθανές αιτίες δηµιουργίας θορύβου από τον κυκλοφορητή σε ένα δίκτυο κεντρικής θέρµανσης, µπορούν να αναφερθούν οι παρακάτω: Η µεγάλη ταχύτητα νερού. Αν η ταχύτητα του νερού σε κάποια τµήµατα του δικτύου ξεπεράσει το 1 m/sec µπορεί να είναι αιτία να ακουστεί θόρυβος ροής. Η µείωση των στροφών του κυκλοφορητή µειώνει και την ένταση του θορύβου. Αν η µείωση των στροφών γίνει αιτία ώστε κάποια σώµατα να τροφοδοτηθούν ελλιπώς µε νερό, θα πρέπει να προβούµε σε αύξηση της διαµέτρου του σωλήνα. Σκουπίδια στην αντλία. Το πρόβληµα αντιµετωπίζεται εύκολα µε άνοιγµα και καθαρισµό της φτερωτής και του κελύφους. Μεταφορά δονήσεων από τον κυκλοφορητή στις σωλήνες και εµφάνιση φαινοµένων συντονισµού. Η λύση µπορεί να προέλθει αν προβούµε σε µια ή περισσότερες από τις παρακάτω ενέργειες: Προσθήκη αντικραδασµικών εξαρτηµάτων. Καλύτερη στήριξη των σωλήνων και σε µικρότερη απόσταση τα στηρίγµατα. Χρήση στηριγµάτων µε λάστιχο. Μόνωση των σωλήνων. Θόρυβοι από σπηλαίωση. Αν η πίεση του νερού µειωθεί, µπορεί να κάνει την εµφάνισή του το φαινόµενο της σπηλαίωσης µε επακόλουθο µεταξύ των άλλων την εµφάνιση θορύβου. Το πρόβληµα αντιµετωπίζεται µε επαναφορά της πίεσης στα κανονικά επίπεδα, από τον αυτόµατο πλήρωσης. [16]
Κίνδυνοι εάν αγνοηθούν οι υποδείξεις ασφαλείας Η µη τήρηση των οδηγιών ασφαλείας µπορεί να έχει σαν επακόλουθο τον κίνδυνο προσώπων, κυκλοφορητή και εγκατάστασης. Η µη τήρηση των οδηγιών ασφαλείας µπορεί να δικαιολογήσει ακύρωση της εγγύησης. Ειδικότερα η µη τήρηση των κανόνων ασφαλείας µπορεί να προκαλέσει τους εξής κινδύνους: ιακοπή σοβαρών λειτουργιών της εγκατάστασης. Κινδύνους για πρόσωπα από ηλεκτρικές και µηχανικές επιδράσεις. Υποδείξεις ασφαλείας για το χρήστη Πρέπει να τηρούνται οι κανονισµοί που ισχύουν για την πρόληψη ατυχηµάτων. Πρέπει να αποκλεισθούν οι κίνδυνοι που προέρχονται από την ηλεκτρική ενέργεια. Πρέπει να προσεχθούν οι προδιαγραφές της τοπικής επιχείρησης παραγωγής και διανοµής ενέργειας ( ΕΗ). Η σήµανση των κυκλοφορητών Οι κυκλοφορητές φέρουν πινακίδα στην οποία αναγράφονται: Ο κατασκευαστής Ο τύπος. Η φορά περιστροφής. Ο αριθµός κατασκευής. Η τάση τροφοδοσίας. Η απορροφούµενη ισχύς στις διάφορες ταχύτητες στροφών. Η χωρητικότητα του πυκνωτή. [17]
2.3.ΜΕΣΟ ΨΥΞΗΣ Επιλογή µέσου ψύξης και εναλλακτικές επιλογές Ένας από τους κυριότερους σκοπούς ενός κλειστού συστήµατος ψύξης είναι η απόρριψη της θερµότητας στο περιβάλλον. Αυτό µπορεί να πραγµατοποιηθεί µε διάφορους τρόπους. Το νερό της ύδρευσης είναι ικανό να απορροφήσει θερµότητα από τον εναλλάκτη και να το αποβάλλει στους αποχετευτικούς αγωγούς. Αυτή η µέθοδος έχει σταµατήσει να χρησιµοποιείται τα τελευταία χρόνια λόγω της αύξησης του κόστους του νερού. Επίσης η απόρριψη του νερού είναι πλέον απαγορευτική και έχει καταστεί αναγκαία η διατήρηση των φυσικών πόρων. Οι περιβαλλοντικές ανησυχίες της σύγχρονης εποχής έχουν ως αποτέλεσµα τον περιορισµό της χρήσης των λιµνών και των ποταµών σαν πηγές απόρριψης θερµότητας αν και σε κάποιες περιπτώσεις χρησιµοποιούνται ακόµη τεχνητές δεξαµενές ή λίµνες. Σήµερα οι κυριότερες µέθοδοι ψύξης είναι οι πύργοι ψύξης, οι αερόψυκτοι συµπυκνωτές οι υδρόψυκτοι συµπυκνωτές οι συµπυκνωτές εξάτµισης νερού και οι εναλλάκτες εξαναγκασµένης κυκλοφορίας αέρα(fan-coil). Ο σκοπός του συµπυκνωτή της ψυκτικής εγκατάστασης είναι να µετατρέπει τον υπέρθερµο ατµό από την έξοδο του συµπιεστή σε υγρό ψυκτικό ώστε να επαναλαµβάνεται ο ψυκτικός κύκλος. Κατά την µετατροπή αυτή της φάσης έχουµε απόρριψη θερµότητας προς το περιβάλλον. Το περιβάλλον στο οποίο απορρίπτεται θερµότητα είναι είτε ο ατµοσφαιρικός αέρας είτε ρεύµα νερού είτε συνδυασµός των δύο. Ανάλογα µε αυτό το περιβάλλον κατατάσσονται οι συµπυκνωτές στις παραπάνω κατηγορίες [18]
Στο σχήµα φαίνεται ένας αερόψυκτος εναλλάκτες συµπυκνωτής. ιακρίνουµε σωληνώσεις µέσα στις οποίες κυκλοφορεί το ψυκτικό µέσο και πτερύγια τα οποία αυξάνουν την επιφάνεια συναλλαγής ψυκτικού µέσου-περιβάλλοντος έτσι ώστε να γίνεται πιο εύκολα η αποβολή θερµότητας. Οι αερόψυκτοι εναλλάκτες χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: τους εναλλάκτες φυσικής κυκλοφορίας αέρα και τους εναλλάκτες εξαναγκασµένης κυκλοφορίας αέρα. Στην δεύτερη κατηγορία η κυκλοφορία του αέρα υποβοηθείται από έναν ανεµιστήρα. Ο πιο συνηθισµένος τύπος υδρόψυκτου συµπυκνωτή είναι µε οµοαξονικούς σωλήνες Στην πιο απλή µορφή έχει δύο οµοαξονικούς σωλήνες µέσα στους οποίου ρέουν αντίρροπα το ψυκτικό µέσο και το νερό όπως φαίνεται στη παρακάτω εικόνα Ιδιαίτερη κατηγορία συµπυκνωτών αποτελούν οι λεγόµενοι εξατµιστικοί συµπυκνωτές.οι συµπυκνωτές αυτοί αποτελούν συνδυασµό αερόψυκτου και υδρόψυκτου συµπυκνωτή και η λειτουργία τους απεικονίζεται στο παρακάτω σχήµα. [19]
Το ψυκτικό κυκλοφορεί σε σωλήνωση µέσα στον συµπυκνωτή.πάνω από τη σωλήνωση έρχεται το νερό ψύξης το οποίο ψεκάζεται. Παράλληλα έχουµε ένα ανοδικό ρεύµα αέρα που προκαλείται από ανεµιστήρα. Το ρεύµα αέρα προκαλεί την εξάτµιση ενός µικρού µέρους νερού Σε αυτή την αλλαγή φάσης απορροφάται ένα µεγάλο ποσό θερµότητας. Εδώ πάνω βασίζεται η αρχή λειτουργίας αυτού του συµπυκνωτή. Σε έναν πύργο ψύξης το νερό ψεκάζεται προς τα κάτω και έρχεται σε επαφή µε ανοδικό ρεύµα αέρα. Ένα µικρό ποσοστό του νερού εξατµίζεται και εξέρχεται σαν υδρατµός µαζί µε τον αέρα από το πάνω µέρος του πύργου. Εδώ στηρίζεται η ιδέα του πύργου ψύξης. Το µικρό ποσό του νερού που εξατµίζεται απορροφά θερµότητα ικανή να ψύξει το υπόλοιπο νερό. Επειδή µέρος του νερού εξατµίζεται θα πρέπει να γίνεται στον πύργο αναπλήρωση του χαµένου νερού. [20]
Τέλος στην περίπτωση που στο σύστηµα ψύξης µας δεν γίνεται αλλαγή της φάσης του ψυκτικού χρησιµοποιούµε εναλλάκτη αέρος µε βεβιασµένη ψύξη. Η αρχή λειτουργίας του είναι η ίδια µε αυτή του αερόψυκτου συµπυκνωτή µε την διαφορά ότι η απαγωγή της θερµότητας γίνεται εξολοκλήρου από τον ανεµιστήρα του συστήµατος προς το περιβάλλον καθώς το ψυκτικό υγρό εισέρχεται και εξέρχεται στην ίδια κατάσταση. Στην δική µας περίπτωση λόγω της µικρής απαίτησης σε ψύξη εξαιτίας του µικρού θερµικού φορτιού των µηχανηµάτων προς ψύξη και λόγω της απλότητας της κατασκευής χρησιµοποιήσαµε ένα εναλλάκτη αέρος µε βεβιασµένη ψύξη. Το στοιχείο προέκυψε από µια ιδιοκατασκευή προερχόµενη από µία εξωτερική µονάδα ενός Air-condition εσωτερικού χώρου αφού αφαιρέθηκε ο συµπυκνωτής µαζί µε το κύκλωµα ελέγχου του και την καλωδίωση του. Επίσης ήταν αναγκαία η συγκόλληση δύο θηλυκών υποδοχών ½ στην είσοδο και στην έξοδο του εναλλάκτη έτσι ώστε να είναι δυνατή η σύνδεση µε το υπόλοιπο κύκλωµα. Αποµονώθηκε η τροφοδοσία του ανεµιστήρα και συνδέθηκε στο ηλεκτρολογικό κύκλωµα του κλειστού κυκλώµατος ψύξης. [21]
2.4.AYTOMATOΣ ΠΛΗΡΩΣΗΣ Αποστολή του αυτοµάτου πλήρωσης είναι να συµπληρώνει νερό στην εγκατάσταση µας διατηρώντας την αρχική πίεση σταθερή στην τιµή που εµείς επιλέγουµε µε την κατάλληλη ρύθµισή του. Το επιθυµητό θα ήταν να µην είχαµε καθόλου απώλειες νερού όµως αυτό είναι ανέφικτο. Οι απώλειες αυτές οφείλονται στην εξαέρωση του κυκλώµατος, στις απώλειες στις συνδέσεις και στην εξάτµιση του νερού λόγω υπερθέρµανσης. Οι αυτόµατοι πλήρωσης λειτουργικά στηρίζονται στην εξίσωση των δυνάµεων που από τη µια δηµιουργούνται από την πίεση του δικτύου ύδρευσης και από την άλλη από την πίεση του κλειστού µας κυκλώµατος, στην οποία προστίθεται η δύναµη ενός συσπειρωµένου ελατηρίου. Η πίεση του κλειστού µας κυκλώµατος καθορίζεται από το βαθµό συσπείρωσης του ελατηρίου. Ο κορµός των αυτόµατων πλήρωσης, είναι κατασκευασµένος από ορείχαλκο. Στο επάνω µέρος είναι η βίδα ρύθµισης της πίεσης πλήρωσης, ενώ στο κάτω µέρος διακόπτης αποκοπής της ροής του νερού. Έχουν υποδοχή µανοµέτρου και εσωτερικά υπάρχει φίλτρο και βαλβίδα αντεπιστροφής. Πάνω στον κορµό υπάρχει ανάγλυφο ή χαραγµένο βέλος το οποίο υποδεικνύει την φορά του νερού. Από τη µεριά της εισόδου, υπάρχει ρακόρ για να διευκολύνεται η αφαίρεσή του χωρίς να χρειάζεται κοπή της σωλήνας. Κατά την εγκατάσταση φροντίσαµε να υπάρχει εύκολη πρόσβαση στον αυτόµατο για να είναι δυνατός ο έλεγχος και η ρύθµιση της πίεσης. Ακόµη φροντίσαµε το ανάγλυφο βέλος να είναι σύµφωνο µε την ροή του νερού στο κύκλωµα µας. Τέλος προσέξαµε ώστε η βίδα ρύθµισης να βρίσκεται στο πάνω µέρος ή σε οριζόντια θέση και όχι από κάτω όπως το σχήµα. [22]
Αν και οι αυτόµατοι έχουν ενσωµατωµένη βαλβίδα αντεπιστροφής, σκόπιµο είναι για λόγους ασφαλείας να τοποθετηθεί µία ακόµη, ώστε να µειωθεί ο κίνδυνος να αδειάσει το κλειστό κύκλωµα µας σε περίπτωση διακοπής του νερού της ύδρευσης. Ρύθµιση του αυτοµάτου πλήρωσης Η αποστολή του αυτόµατου πλήρωσης είναι να διατηρεί την αρχική πίεση P σταθερή. Αυτό σηµαίνει ότι ο αυτόµατος πρέπει να ρυθµίζεται σε πίεση 0,3 bar µεγαλύτερη από την πίεση του δοχείου διαστολής. Η ρύθµιση της πίεσης γίνεται περιστρέφοντας τη βίδα συσπείρωσης του ελατηρίου, η οποία βρίσκεται στο πάνω µέρος του αυτόµατου. Περιστροφή της βίδας προς τα δεξιά (+) αυξάνει την πίεση, περιστροφή της βίδας προς τα αριστερά (-) µειώνει την πίεση. Θα πρέπει να ελέγχουµε την πίεση σε τακτά διαστήµατα, διότι η πίεση του δικτύου ύδρευσης αυξάνεται το βράδυ, µε αποτέλεσµα να ανοίγει ο αυτόµατος πλήρωσης και να έχουµε αύξηση της πίεσης και στο δίκτυο της κεντρικής θέρµανσης. Η µείωση της πίεσης γίνεται αδειάζοντας λίγο νερό από την εγκατάσταση και στρέφοντας τη βίδα ρύθµισης προς τα αριστερά. Κατά τη ρύθµιση της πίεσης, ο ενσωµατωµένος διακόπτης που βρίσκεται στο κάτω µέρος του αυτόµατου πρέπει να είναι ανοικτός. Τέλος µετά την πρώτη πλήρωση της εγκατάστασης πρέπει να καθαρίσουµε το φίλτρο (ξεβιδώνοντας το εξάγωνο παξιµάδι) Πιθανές βλάβες και αντιµετώπιση τους Οι βλάβες στους αυτόµατους πλήρωσης δεν είναι σπάνιες στις εγκαταστάσεις κεντρικής θέρµανσης. Ευτυχώς όµως το κόστος τους είναι µικρό και η αντικατάστασή τους εύκολη. Τα πιθανότερα προβλήµατα που µπορεί να αντιµετωπίσουµε είναι: Α) Να µην έχουµε πλήρωση της εγκατάστασης λόγω κολλήµατος από άλατα. Χτυπώντας το ελαφρά µε ένα σφυρί είναι πιθανό να ξεκολλήσει το έµβολο από τα άλατα. Αν αποτύχει τότε στρέφουµε την βαλβίδα ρύθµισης προς τα δεξιά µέχρι να ακούσουµε το νερό να εισέρχεται. [23]
Β)Μεγάλη αύξηση της πίεσης. Αυτό συµβαίνει όταν έχει καταστραφεί το ελατήριο. Στην περίπτώση αυτή αντικαθιστούµε τον αυτόµατο. Πριν τον αντικαταστήσουµε ανοίγουµε τον αυτόµατο και καθαρίζουµε το έµβολο καθώς µπορεί η ανεπιθύµητη αύξηση της πίεσης να οφείλετε στις επικαθίσεις σκουπιδιών στο έµβολο. Ανά τακτά χρονικά διαστήµατα πρέπει να γίνεται έλεγχος της εγκατάστασης,τότε πρέπει να γίνεται οπωσδήποτε έλεγχος της καλής λειτουργίας του αυτόµατου πλήρωσης. Ο έλεγχος γίνεται αδειάζοντας µικρή ποσότητα νερού από την εγκατάσταση, µειώνοντας µε αυτό τον τρόπο την πίεση και παρακολουθώντας στο µανόµετρο αν θα αποκατασταθεί. Η βλάβη του αυτόµατου πλήρωσης µπορέι να προκαλέσει το φαινόµενο σπηλαίωσης. (Η σπηλαίωση είναι η δηµιουργία φυσαλίδων ατµου σε ένα ρέον υγρό στο σηµείο όπου η πίεση του πέφτει χαµηλότερα από την πίεση ατµού του. Η σπηλαίωση θεωρείται από τους κύριους παράγοντες φθοράς σε βιοµηχανικά συστήµατα.) Εµείς επιλέξαµε τον αυτόµατο πλήρωσης της εταιρίας FAR διατοµής 1/2 µε µανόµετρο. [24]
2.5. ΟΧΕΙΟ ΙΑΣΤΟΛΗΣ Ο σκοπός για τον οποίο τοποθετήσαµε το δοχείο διαστολής είναι η διατήρηση της πίεσης του κλειστού κυκλώµατος σε αποδεκτά όρια. Η χρησιµότητα του δοχείου διαστολής είναι η εξής : Α)Αναπληρώνει τις απώλειες νερού του κυκλώµατος που οφείλονται στις εξαερώσεις. Β)Παραλαµβάνει την διαστολή του νερού λόγω µεταβολής της θερµοκρασίας. Γ)Αποτρέπει την σπηλάιωση στην αναρρόφηση του κυκλοφορήτη. Υπάρχουν δύο είδη δοχείων διαστολής, τα ανοικτά και τα κλειστά. Κλειστά δοχεία διαστολής Είναι ένα κλειστό κυλινδρικό δοχείο που χωρίζεται σε δυο µέρη µε µια ελαστική µεµβράνη. Το ένα µέρος φέρει σπείρωµα για σύνδεση µε το κλειστό κύκλωµα µας και το άλλο βαλβίδα αέρος για έλεγχο και ρύθµιση της πίεσης του αεροθαλάµου εντός του οποίου υπάρχει αέρας. Η πίεση του αέρα στον αεροθάλαµο είναι ρυθµισµένη από τον κατασκευαστή στα 2 bar. Το νερό θερµαινόµενο διαστέλλεται και πιέζει τη µεµβράνη, που µε τη σειρά της πιέζει το συµπιεστό αέριο. Έτσι µειώνεται ο χώρος του δοχείου που περιέχει αέριο και αυξάνεται αντίστοιχα ο χώρος που περιέχει νερό. Όταν το νερό κρυώσει και συσταλθεί, η πίεση του αερίου θα σπρώξει το νερό πίσω στο κύκλωµα µας και η σχέση των όγκων αερίου νερού θα επανέλθουν εκεί που ξεκίνησαν. Εκτός από την υποδοχή των θερµικών διαστολών του νερού, το κλειστό δοχείο διαστολής συµπληρώνει και µικροποσότητες νερού που έχουν διαρρεύσει από την εγκατάσταση και προέρχονται από εξαερώσεις σωµάτων ή από µικροδιαρροές. Για να επιτελεστεί και αυτός ο σκοπός, θα πρέπει, ακόµη και όταν είναι κρύα η εγκατάσταση, να υπάρχει στο δοχείο κάποια ποσότητα νερού. Η ύπαρξη νερού στο δοχείο, σε οποιαδήποτε περίπτωση, επιτυγχάνεται µε την κατάλληλη ρύθµιση της πίεσης του δικτύου και της αρχικής πίεσης του αερίου στο δοχείο. [25]
Αρχική θέση µεµβράνης. Θέση µεµβράνης µε το νερό της εγκατάστασης κρύο. Θέση µεµβράνης µε το νερό της εγκατάστασης ζεστό.. Εµείς επιλέξαµε κλειστό δοχείο διαστολής γιατί έχει τα εξής πλεονεκτήµατα σε σχέση µε το ανοιχτό. Α) εν εξατµίζεται το νερό και έτσι αποφεύγουµε τις οξειδώσεις και τις επικαθίσεις αλάτων από την προσθήκη νέου. Β)Έχει εύκολη και γρήγορη τοποθέτηση. Γ)Απαλλασσόµαστε από το κόστος και τον όγκο σωλήνων εκτόνωσης και γεµίσµατος. ) εν υπάρχει κίνδυνος να παγώσει το νερό σε χαµηλές θερµοκρασίες. Σηµαντικό ρόλο στην διάρκεια ζωής του δοχείου παίζει η θερµοκρασία του νερού. Μεγάλες θερµοκρασίες µειώνουν την διάρκεια ζωής της ελαστικής µεµβράνης για αυτό συνδέσαµε το δοχείο στην έξοδο του ψυκτικού µέσου όπου το νερό έχει χαµηλότερη θερµοκρασία. Έχουµε ήδη αναφέρει ότι επιθυµούµε να υπάρχει µικρή ποσότητα νερού στο δοχείο διαστολής. Για να επιτευχθεί αυτό, θα πρέπει η πίεση του κυκλώµατος µας να είναι µεγαλύτερη από την πίεση του δοχείου κατά 0,3 bar. Κανόνες ασφαλείας Το πιεστικό δοχείο πρέπει να τεθεί εκτός λειτουργίας: Α) Το αργότερο µετά από 15 χρόνια από την κατασκευή του. Β) Εάν παρουσιαστούν φθορές λόγω σκωρίασης ή µηχανικής βλάβης Γ)Λόγω ανεπάρκειας της στεγανότητας Το κάθε δοχείο πρέπει να ελέγχεται επιφανειακά τουλάχιστον µια φορά ανά έτος. Το αργότερο µια φορά τα 5 χρόνια πρέπει να γίνεται έλεγχος στεγανότητας. Εσωτερικός έλεγχος και επανειληµµένη επιθεώρηση της πίεσης λόγω της κατασκευής του δοχείου δεν απαιτείται. [26]
Αντιµετώπιση προβληµάτων Εάν ο αέρας φεύγει γύρω από την βαλβίδα, βιδώνουµε προσεκτικά την βαλβίδα ή στις βόλτες προσθέτουµε υλικό στεγανοποίησης και βιδώνουµε την βαλβίδα. Εάν ο αέρας φεύγει µέσω βαλβίδας, βιδώνουµε σωστά την βαλβίδα ή την αλλάζουµε. Εάν ο αέρας φεύγει από την κάτω φλάντζα βιδώνουµε σωστά τις βίδες τις φλάντζας ή βγάζουµε την φλάντζα και ελέγχουµε την εσωτερική τοποθέτηση του σάκου. Εάν από την βαλβίδα βγαίνει νερό είτε έχει ελευθερωθεί ο σάκος ή είναι φθαρµένος. Απαιτείται η αντικατάσταση του από ειδικό σέρβις ή από τον κατασκευαστή. Εµείς επιλέξαµε ένα κλειστό δοχείο διαστολής της 8 λίτρων της εταιρίας DUKLA TRUTNOV µε µέγιστη πίεση λειτουργίας τα 10 bar. [27]
2.6.Υ ΡΟΣΤΑΤΗΣ Οι υδροστάτες είναι όργανα µε τα οποία ελέγχουµε την παροχή ηλεκτρικού ρεύµατος στον κυκλοφορητή, στο ψυκτικό µέσο ή µπορεί να χρησιµοποιηθούν σε συνδυασµό µε ένα alarm ώστε να ειδοποιούν για τυχόν υπερβολική ή χαµηλή θερµοκρασία στο νερό της κατασκευής µας. Η λειτουργία τους στηρίζεται στην ιδιότητα των υλικών να διαστέλλονται όταν αυξάνεται η θερµοκρασία τους. Παλιότερα οι υδροστάτες έφεραν ένα διµεταλλικό έλασµα το οποίο αποτελούνταν από δύο µεταλλικά ελάσµατα, από διαφορετικά υλικά και µε διαφορετικό συντελεστή διαστολής, συγκολληµένα µεταξύ τους. Με την αύξηση της θερµοκρασίας εκάµπτετο και µε την κάµψη του έλεγχε έναν ηλεκτρικό διακόπτη. Σήµερα οι υδροστάτες στηρίζονται στη θερµική διαστολή των υγρών. Έτσι οι υδροστάτες έχουν σε κάποιο χώρο τους εγκλωβισµένη ορισµένη ποσότητα υγρού η οποία έρχεται σε στενή επαφή µέσω µιας µεταλλικής επιφάνειας µε το νερό της εγκατάστασης κεντρικής θέρµανσης. Τότε γίνεται συναλλαγή θερµότητας µεταξύ του υγρού και του νερού. Το υγρό διαστελλόµενο µετακινεί µία µεταλλική µεµβράνη, η οποία µετακινεί έναν ηλεκτρικό διακόπτη, ανοίγοντας και κλείνοντας ηλεκτρικές επαφές. Μέσω ενός ρυθµιστή καθορίζουµε τη θερµοκρασία όπου θα µετακινηθεί ο διακόπτης. Οι υδροστάτες συνήθως έχουν τρεις επαφές, η µια είναι κοινή C και οι άλλες είναι µια ανοικτή και µια κλειστή. Όταν η θερµοκρασία φθάσει στο επιθυµητό επίπεδο, η επαφή που ήταν κλειστή θα ανοίξει και θα διακοπεί η διέλευση του ρεύµατος, ενώ η ανοικτή θα κλείσει επιτρέποντας τη διέλευση του ρεύµατος. Η κοινή επαφή συνήθως συµβολίζεται µε το γράµµα C, η κλειστή επαφή µε το 1 και η ανοικτή µε το 2. Υπάρχουν διάφοροι τύποι υδροστατών όπως επαφής, εµβαπτιζόµενοι, αποστάσεως και ασφαλείας. Στους εµβαπτιζόµενους υδροστάτες το αισθητήριο το οποίο και περιέχει το διαστελλόµενο υγρό µπαίνει σε κυάθιο, το οποίο βαπτίζεται στο νερό. Στην κατασκευή µας χρησιµοποιήσαµε εµβαπτιζόµενο υδροστάτη ο οποίος και τοποθετήθηκε στο σηµείο όπου η θερµοκρασία του νερού θα ήταν και η µεγαλύτερη. Ο υδροστάτης που χρησιµοποιήθηκε είναι ο IMIT TC2. [28]
Στην κατασκευή µας χρησιµοποιήθηκε όχι για τον έλεγχο του κυκλοφορητή αλλά για περαιτέρω ασφάλεια του κυκλώµατος µας σε περίπτωση οποιασδήποτε βλάβης συµβεί σε αυτό. Συνδέθηκε δηλαδή µε έναν βοµβητή ο οποίος ειδοποιεί τον χειριστή σε περίπτωση µη οµαλής λειτουργίας της εγκατάστασης. Ο υδροστάτης ρυθµίστηκε στους 40 βαθµούς Κελσίου. 2.7.ΑΥΤΟΜΑΤΑ ΕΞΑΕΡΙΣΤΙΚΑ Είναι σύνηθες το φαινόµενο σε κάποια σηµεία εγκαταστάσεων κυκλοφορίας νερού να συσσωρεύεται αέρας. Τα πιθανότερα σηµεία συγκέντρωσης αέρα είναι τα σηµεία καµπής των οριζόντιων σωλήνων, όπου η κλίση τους από ανοδική γίνεται καθοδική. Ο αέρας στο δίκτυο µπορεί να εγκλωβιστεί κατά το αρχικό γέµισµα µε νερό της εγκατάστασης, ή από τυχόν µείωση της πίεσης του νερού. Η διαλυτότητα του αέρα στο νερό µειώνεται µε τη µείωση της πίεσης και µε την αύξηση της θερµοκρασίας. Στη µάζα του νερού υπάρχει πάντα διαλυµένη µία ποσότητα αέρα. Η διαλυτότητα του νερού σε αέρα µεταβάλλεται ανάλογα µε τη θερµοκρασία του. Το θερµό νερό µπορεί να συγκρατήσει µικρότερη ποσότητα αέρα. Έτσι όταν θερµαίνεται το νερό, απελευθερώνεται αέρας υπό µορφή φυσαλίδων. Η απελευθέρωση των φυσαλίδων αέρα είναι εντονότερη όσο πιο ζεστό γίνεται το νερό. Ανεπιθύµητα φαινόµενα από αέρα στο δίκτυο Το οξυγόνο του αέρα γίνεται αιτία να διαβρωθούν τα χαλύβδινα µέρη της εγκατάστασης. Παρεµποδίζεται η οµαλή ροή του νερού ή ακόµη και διακόπτεται, αν η ποσότητα του αέρα είναι µεγάλη, µε αποτέλεσµα ολόκληρα τµήµατα της εγκατάστασης να υπολειτουργούν. Καταστρέφεται η εξισορρόπηση των πιέσεων του δικτύου. Η συγκέντρωση αέρα, σε τµήµα της εγκατάστασης, αυξάνει την αντίσταση ροής του νερού και η παροχή του µειώνεται. Μειώνεται η ποσότητα της µεταφερόµενης θερµότητας. Στα σηµεία στα οποία συνήθως εγκλωβίζεται ο αέρας τοποθετούνται συσκευές αυτόµατης αποµάκρυνσης του. Το σύνηθες όνοµα των συσκευών αυτών είναι «αυτόµατα εξαεριστικά δικτύου». Ο αέρας αποµακρύνεται αυτόµατα όταν η ποσότητά του αυξηθεί τόσο ώστε να ενεργοποιήσει τον µηχανισµό του εξαεριστικού. Ο τρόπος λειτουργίας τους είναι ο παρακάτω: Ένας πλωτήρας βρίσκεται σε κλειστό χώρο ο οποίος επικοινωνεί µε το νερό της εγκατάστασης. Η θέση του πλωτήρα καθορίζεται από τη στάθµη του νερού. Ο πλωτήρας οδηγεί ένα βελονοειδές έµβολο, το οποίο ελέγχει µια οπή επικοινωνίας µε το περιβάλλον. Όταν η στάθµη του νερού στο δοχείο της συσκευής είναι ψηλά, το έµβολο, πιεζόµενο από τον πλωτήρα, κρατάει την οπή κλειστή. Αν στο δίκτυο υπάρχει αέρας, αυτός θα εισχωρήσει στη συσκευή στο χώρο που πρώτα υπήρχε νερό. Η στάθµη του νερού θα κατέβει και µαζί µε αυτή και ο πλωτήρας. Το έµβολο ακολουθώντας τον πλωτήρα θα κατέβει, η οπή θα ανοίξει και αέρας θα φύγει από τη συσκευή προς το περιβάλλον. Ο αέρας από το δίκτυο θα αποµακρύνεται µέχρι η στάθµη του νερού στη συσκευή να ανυψωθεί, σε σηµείο που η δύναµη άνωσης του πλωτήρα γίνει ικανή να ανυψώσει το έµβολο και η οπή διαφυγής του αέρα κλείσει. [29]