Водоподготовка в системах отопления.

Однако эти технические достижения могут быть сведены на нет отсутствием должного внимания к проблемам водоподготовки.

Качество воды и энергосбережение

Современные компактные теплообменники характеризуются узкими каналами для прохода теплоносителя и высокими тепловыми потоками, поэтому более чувствительны к воздействию коррозии и образованию накипи.

Без подготовки нагреваемой воды КПД котла может значительно уменьшиться всего лишь через три недели после начала работы. Такие данные приводят специалисты компании Fernox, ссылаясь на результаты испытаний типовой системы отопления с новым чугунным котлом мощностью 14,7 кВт. В системе емкостью 500 л циркулировала вода с карбонатной жесткостью 6 мг-экв/л. За время эксперимента из-за образования накипи КПД котла понизился с 87,4 до 81,0 %.

И если подобные проблемы могут возникать лишь в районах с жесткой водой, то оксиды железа могут образовываться в результате коррозии повсеместно: внутренняя коррозия стальных радиаторов, чугунных или стальных котлов нередко приводит к накоплению железоокисного шлама в нижней части радиаторов, а так- же в вентилях, клапанах и насосах. Это не только уменьшает теплоотдачу отопительных приборов, но и создает препятствия для водного потока в системе, из-за чего падает ее КПД и утрачиваются преимущества, связанные с использованием регулирующих устройств.

От инженера, отвечающего за установку и техническое обслуживание современных систем отопления, требуется внимательное отношение к проблемам подготовки воды. Однако, реализуя правильно разработанную программу водоподготовки, можно поддерживать КПД котла и системы водяного отопления на оптимальном уровне или восстановить его до этого уровня. Программа будет зависеть от возраста и конструкции системы, а также от химического состава исходной воды. Ниже будут рассмотрены некоторые практические аспекты, связанные с вопросами водоподготовки при вводе в эксплуатацию, техническом обслуживании и ремонте систем автономного отопления.

Очистка систем

Каждую новую систему водяного отопления необходимо очистить перед вводом в эксплуатацию. Это позволит быть уверенным в том, что из системы удалены остатки флюса, излишки уплотнительных материалов, минеральные масла и прочие загрязнители, которые могли бы содействовать возникновению коррозии и отрицательно повлиять на рабочие характеристики оборудования или вызвать повреждение компонентов.

Предпусковую химическую очистку системы отопления лучше всего производить с использованием нейтрального моющего средства. Эти средства можно добавить в воду через напорный бак или впрыснуть в систему, а затем создать циркуляцию горячей воды. Циркуляция в течение как минимум одного часа потребуется для того, чтобы удалить остатки флюса и прочие примеси, однако, в случае необходимости, моющие средства можно без риска оставить внутри системы отопления на срок до одной недели, прежде чем тщательно осушить, а затем промыть систему.

Существующие системы водяного отопления требуют очистки, когда их КПД уменьшился в результате образования накипи и отложений шлама.

Очистка действующих систем восстанавливает циркуляцию и КПД котла. Явными признаками ее необходимости могут служить, например, наличие холодных участков в нижней части радиаторов, повышенный расход топлива и шум в системе.

При установке новых котлов в старые системы очень важно сначала удалить из нее весь шлам, иначе он будет накапливаться в новом котле и уменьшит его КПД. Большинство производителей котельного оборудования в настоящее время рекомендуют промывку в качестве обязательной процедуры.

При очистке старой системы отопления, производимой для того, чтобы повысить КПД или подготовить систему к установке в нее нового компонента, необходимо решить, каким типом промывочного средства лучше воспользоваться. Их два – сильнодействующие антинакипины и нейтральные диспергаторы. Выбор будет зависеть, прежде всего, от технического состояния системы.

Нейтральные промывочные средства удаляют рыхлый шлам и отложения ржавчины. В них содержатся диспергаторы и поверхностно-активные вещества (ПАВ), cпособствующие разрушению затвердевших отложений, после чего частицы отложений легко уносятся потоком воды. Эти средства удаляют также накипь из котлов, когда толщина ее слоя незначительна.

Использование антинакипинов позволяет гораздо быстрее очистить сильно загрязненные шламом системы отопления, в состав которых может входить также котел с толстыми слоями накипи. Антинакипин растворяет оксиды железа и известковую накипь; он также содержит диспергаторы, предназначенные для удаления рыхлых механических примесей. Реагенты можно добавлять в воду либо через радиатор, либо в ином месте.

Когда средство введено, следует создать циркуляцию горячей воды при помощи насоса. Время, необходимое для успешного завершения промывки, будет различным в зависимости от технического состояния системы и скорости циркуляции. Если котел включен, промывка считается завершенной после того, как все радиаторы будут очищены от механических примесей и в них будет обеспечено равномерное распределение тепла.

При выборе промывочного средства следует удостовериться, что ранее в системе не было протечек, поскольку сильнодействующий реагент будет растворять оксиды, которые, возможно, закупоривали негерметичные места. Для обеспечения безопасности работ следует избегать использования сильных неорганических кислот (например, соляной).

После очистки систему отопления необходимо промыть водой и обработать нейтрализующим средством, чтобы внутри не осталось антинакипина, способного вызвать коррозию, и для соблюдения правил сброса промывочной воды в канализационную сеть, регламентируемых природоохранными органами.

Наиболее эффективный и быстрый метод промывки заключается в использовании устройства, предназначенного для промывки под давлением. Оно обычно врезается в систему отопления вместо циркуляционного насоса.

Убедиться, что система отопления тщательно промыта, можно, сравнив измеренную специальным прибором электропроводность воды, залитой в систему, и водопроводной воды. При качественной промывке разброс показаний не превышает 10 %. Чтобы предохранить оборудование от любого последующего возникновения коррозии или образования накипи, предпусковая химическая очистка или восстановление КПД действующих систем должны завершаться добавлением в теплоноситель надлежащих ингибиторов коррозии и антинакипинов, обеспечивающих длительную защиту системы. Зарубежные стандарты рекомендуют периодически, в рамках ежегодной процедуры техобслуживания, проверять уровень концентрации в воде этих препаратов.

Важной составляющей любых мероприятий, относящихся к водяному отоплению, будь то установка нового котла, промывка и обработка системы ингибиторами, являются испытания. Они дают возможность убедиться в том, что обработка системы произведена правильно, а отложения и остатки реагентов полностью удалены.

Сегодня на европейском рынке в продаже имеются комплекты контрольноизмерительных приборов, рассчитанных на то, чтобы облегчить проведение испытаний на месте и четко определить, какие именно факторы влияют на качество воды, содержащейся в системе, и, следовательно, на состояние элементов ее конструкции.

Экологические аспекты

Реагенты, предназначенные для водоподготовки, обычно поставляются в виде готовых композиций, в состав которых могут входить ингибиторы коррозии, антинакипины, диспергаторы, поверхностно-активные вещества и биоциды. Хотя токсичные ингибиторы (такие, как хроматы) в настоящее время не применяются, менее токсичные неорганические химические вещества, в том числе нитриты, используются.

Чтобы решить проблемы, связанные с охраной окружающей среды, необходим переход от неорганических химических веществ к более безвредным, способным разлагаться под действием микроорганизмов после их сброса в окружающую среду. Сюда относятся композиции ингибиторов, не содержащие нитриты, фосфаты и этилендиаминтетрауксусную кислоту.

Сервисные и монтажные фирмы могут внести вклад в охрану окружающей среды, например, следя за тем, чтобы нейтрализаторы всегда добавлялись в воду после промывки системы отопления кислотой и до того, как вода будет спущена из системы в канализационную сеть. Правилами водопользования многих стран оговаривается: любые жидкие стоки, сбрасываемые в канализацию, должны иметь значение рН = 6,5–8,5. Один из методов, позволяющих убедиться, что эти требования будут выполнены, заключается в поставке антинакипинов вместе с измельченным в порошок нейтрализатором, который обеспечит нейтрализацию воды, залитой в систему отопления, перед тем, как она будет спущена в канализационную сеть, и предотвратит попадание в окружающую среду отходов, не отвечающих природоохранным требованиям.

В заключение

В определенной степени, проблемы, относящиеся к монтажу и техническому обслуживанию систем отопления, становятся все более сложными. Однако, используя системный подход при решении проблем и изменяя некоторые производ- ственные операции, монтажные и сервисные фирмы могут активно содействовать своим клиентам в повышении надежности и экономичности их систем отопления. Для производителей работ это будет означать меньше случаев обращения за устранением дефектов и больше – за консультациями, способствующими повышению профессиональной репутации.

Подготовка воды для системы отопления

Когда зимний период не за горами, такой вопрос, как подготовка воды для системы отопления, становится более острым. Воду нужно подготовить правильно, особенно если частный дом не подключен к центральному водоснабжению, и вода берется из колодцев или истоков. Природная вода может быть довольно жесткой, так как часто содержит такие элементы, как марганец или железо. Поэтому может подойти дистиллированная вода для отопления.

Вода, в составе которой находятся данные компоненты, может спровоцировать не только выход из строя сантехнических элементов, но и различных бытовых приборов или теплообменника. Это объясняется тем, что сторонние примеси могут способствовать отложению накипи или создать условия для коррозийного воздействия. Именно поэтому подготовка воды для отопления – важный момент. Помимо этого, следует обратить внимание и на такой вопрос, как формула расхода воды на отопление.

С чего начать?

Первый этап подготовки воды для системы отопления является самым важным. Для начала нужно провести химический анализ воды, которая будет поступать в отопительную систему. Перед тем, как осуществить заполнение системы отопления водой, такие исследования можно организовать и в домашних условиях, однако получить более точные результаты можно только в лабораторных условиях.

Чтобы набрать воду для анализа, необходимо подготовить бутылку из пластика, в которой хранилась вода без газов. Объем бутылки должен составлять полтора литра.

Бутылку и пробку необходимо тщательно промыть той самой водой, которая будет оправлена на исследование. Моющие средства категорически нельзя использовать. Перед тем, как бутылку набрать водой, нужно подождать минут 10, чтобы в бутылку не попала застоявшаяся вода. Воду лучше всего наливать тонкой струей, так как это предотвратит насыщение ее кислородом. Воду необходимо отвезти на анализы как можно быстрее, а если все же такой возможности нет, некоторое время ее можно хранить в холодильнике, но не в морозильной камере. Срок хранения составляет не более 2 дней.

Комплексный анализ воды поможет проверить ее следующие характеристики:

• Наличие железа или марганца в ее составе;
• Степень кислотности;
• Насыщенность кислородом;
• Запах;
• Цвет;
• Уровень минерализации;
• Перманганатная окисляемость;
• Жесткость;
• Наличие аммония в составе.

В лабораторных условиях также можно взять пробы на наличие различных микроорганизмов. Некоторые микроорганизмы, такие как амебы или легионеллы, могут не только нанести урон здоровью человека, но и осесть в трубах, образовав, тем самым, микробную пленку слизистого характера. Качество отопления может значительно снизится и, к тому же, микроорганизмы могут поспособствовать коррозийному воздействию.

Вода в системе отопления не должна быть слишком жесткой или слишком мягкой. Хороший вариант – дистиллированная вода в системе отопления.

Нормальный показатель жесткости должен составлять от 7 до 10 мг-экв на один литр. Если показатель превышен, значит, в воде содержаться различные соли. Чаще всего встречаются соли магния или кальция. При нагревании воды эти соли будут преобразовываться в накипь, которая может в разы снизить эффективность отопительной системы. Накипь также может повлечь более быстрый износ элементов отопительной системы и придется производить слив воды из системы отопления и менять некоторые из них.

Существует несколько методов, с помощью которых можно снизить жесткость воды. Самым простым способом считается кипячение. Во время такой обработки из состава воды будет удален оксид углерода, тем самым, снизится кальциевая жесткость. Все же, кипячение не сможет полностью удалить из воды различные соли и соединения.

Более эффективный способ связан с использованием ингибиторных фильтров, которые нейтрализуют накипь. Они способны удалить из состава воды такие компоненты, как: едкий натр, известь и соду кальцинированного типа.

К числу безреагентных методов относится применение умягчителей магнитного типа. Магнитное поле действует на воду таким образом, что магний и кальций теряют способность превращаться в осадок и выделяются из состава воды. Такой метод, однако, эффективен в том случае, если температура воды в системе отопления не превышает 70 градусов.

Слишком мягкая горячая вода из системы отопления может быть такой же вредной для элементов отопительной системы, как и слишком жесткая.

К воде мягкого типа можно отнести дождевую или талую воду. Если все же используется талая или дождевая вода в качестве антифриза, то необходимо несколько дней оставлять воду, чтобы она настаивалась.

Методы обезжелезивания воды

Для технических нужд подойдет такая вода, в которой содержание железа не будет превышать 1 мг на 1 литр. Идеальным показателем будет содержание 0,3 мг железа на 1 литр воды. Если вода будет перенасыщена железом, то это может способствовать образованию ила на внутренних поверхностях таких элементов отопительной системы, как трубы. Также избыток железа может повлечь размножение бактерий. Это может произойти даже при температуре в + 30 градусов.

Наиболее простым методом обезжелезивания считается отстаивание воды. Вода для отопления воздействует с кислородом, и железо окисляется и превращается в ржавый осадок. Чтобы применить данный метод, потребуется резервуар на 200-300 литров и прибор для нагнетания кислорода. В качестве такого устройства может быть использован компрессор или брызгальная установка. Если резервуар небольшого объема, то можно использовать и аквариумный компрессор.

Если в воде содержится слишком большое количество железа, до 5 мг га 1 литр, то можно использовать специальные фильтры.

Объем воды в системе отопления, проходя через фильтр, избавляется от таких элементов, как марганец, железо или сероводород. В случае загрязнения фильтра его необходимо промыть раствором перманганата калия. Такой способ можно использовать только в том случае, если на участке дома имеется централизованная канализация. Это объясняется тем, что после очистки в канализацию будут сливаться вредные элементы и химикаты.

Самым безопасным методом очистки воды является способ ультрафиолетового излучения. Во время такой очистки поражаются только вредные компоненты из состава воды. Скорость воды в системе отопления велика – так, такой метод позволяет удалить из воды вредные элементы всего за несколько секунд. Таким образом, водоподготовка для системы отопления является очень важным моментом, на который следует обратить внимание.