Иммунитет от некачественной котловой воды

Как для больших, установок нагрева воды в котельных обслуживающих городские микрорайоны, так и для индивидуальных систем отопления, большую роль играет качество используемой воды. Так сложилось, что в большинстве установок отопления используется в качестве теплоносителя обычная водопроводная вода. Поэтому иммунитет вашего котла будет зависеть, от того насколько подготовлена вода к выполнению функции теплоносителя. Исходя из этого проблемам подготовки воды, ее очистки и умягчения уделяется так много внимания и времени. В этом случае иметь основные понятия относительно того, как правильно использовать ту или иную методику важно и владельцам автономных систем отопления.

 Котловая вода, жесткость и иные показатели воды 

Прежде чем приступить к рассмотрению вопросов связанных с определением качества воды, ее особенностей и технологии подготовки к использованию в системах отопления необходимо определиться с понятиями, которые будут использоваться в публикации.

Прежде всего, необходимо рассмотреть смысл понятия котловая вода. В техническом смысле это теплоноситель, на основе водопроводной воды используемый в открытых и закрытых системах отопления. По своим качественным характеристикам такая вода должна отвечать ряду требований, в частности по насыщенности ее нерастворимыми солями магния и калия, содержанию в ней растворимых газов и щелочноземельных металлов. Прежде чем поступить в систему отопления проходит цикл умягчения котловой воды, в ходе которого, прежде всего, убирается или уменьшается до нормативных параметров такой показатель, как жесткость воды.

Жесткость котловой воды это совокупная характеристика физических и химических свойств воды связанных с наличием в ее составе веществ вызывающих временную и постоянную жесткость воды. Основными показателями жесткости выступают гидрокарбонатные соединения на основе магния и кальция в виде временной жесткости, а также хлориды и сульфаты этих веществ, присутствующие в виде нерастворимых веществ.

Способы умягчения котловой воды – методы и технологии обработки природной воды, призванные снизить или удалить из ее содержания не только соединения магния и кальция, но и другие вещества, влияющие на качество жидкости. К числу таких веществ могут относиться железо и его соединения, нефтепродукты, продукты распада органических веществ, растворимые газы и частички грунта, попадающие в водопровод из открытых или подземных источников.

Требования к котловой воде: как уберечь котел от преждевременной поломки

По статистике, примерно 90-95% поломок котельного оборудования в период гарантийного срока эксплуатации связано с использованием некачественной котловой воды или  нарушением технологии ее подготовки к использованию ее в системе отопления. Эта статистика относится не только к промышленным котельным, она также справедлива и относительно к котлам индивидуального отопления, где объем теплоносителя обычно составляет 50-100 литров.

Чаще всего в оценке качества воды, применяются стандартны и нормы, изложенные в ГОСТ, регламентирующих работу котельного оборудования и порядок оценки состояние воды, применяемой для подпитки котельных установок.

В перечне обязательных проб, оценивающих качество жидкости перед заливкой в систему отопления, оцениваются следующие физические и химические параметры:

• Прозрачность воды;
• Щелочная реакция;
• Жесткость по кальцию и магнию;
• Содержания в жидкости веществ органического и неорганического происхождения;
• Наличия соединений железа, растворенных газов, в том числе кислорода;
• Объем свободной углекислоты в жидкости;
• Содержания нерастворимых солей и других вкраплений, которые не растворяются;
• Значения кислотно-щелочного баланса pH.

Важность проведения анализа технической воды

Качество воды, ее химических и физических характеристик напрямую влияет на работоспособность системы отопления. Нормы и характеристики котловой воды, изложенные в документации производителей к оборудованию, напрямую указывают, к каким характеристикам должна быть приведена воды, прежде чем поступить в систему отопления. Именно поэтому так важно проведение анализа основных характеристик, таких как жесткость котловой воды, наличие растворенных газов, степень очистки во время умягчения котловой воды.

Своевременный анализ технической воды позволяет обеспечить решение ряда комплексных задач связанных с эксплуатацией оборудования:

• Обеспечить безопасную работу котельного оборудования и приборов отопления;
• Обеспечить максимальную теплоотдачу теплоносителя;
• Существенно экономить топливо и энергоносители;
• Снизить расходы на профилактические ремонты, увеличить сроки эксплуатации оборудования в межремонтный период;
• Увеличить срок службы оборудования.

Эти задачи невозможно решить без использования умягченной котловой воды отвечающей строгим критериям  технических условий. Постоянный контроль качества жидкости теплоносителя дает возможность предупредить следующие нежелательные моменты, возникающие при использовании некачественной воды:

• Образования накипи на стенках теплообменников котлов, труб радиаторов отопления;
• Повышенная коррозия внутренних поверхностей труб и радиаторов;
• Загрязнение запорной и регулирующей арматуры, вследствие чего возникает необходимость в дополнительных ремонтах и обслуживании и настройке контрольно-измерительной аппаратуры котельной.

На что влияет качество котловой воды

Рассматривая все возможные варианты использования в системе отопления необработанной воды необходимо выделить три основных момента негативного ее влияния на работоспособность оборудования.

Образование накипи

Наиболее часто встречающаяся проблема при использовании воды с повышенной жесткостью в системе отопления это образование накипи. Жесткость котловой воды, как известно, характеризуется временными и постоянными показателями. Временная жесткость котловой воды связана с тем, что в период нагрева и кипячения воды соли входящие в состав включений распадаются на соли и углекислый газ. Излишки газа в котлах отводятся при помощи воздушных клапанов, а вот соли оседают на внутренних поверхностях оборудования. Накипь на стенках теплообменника образует нерастворимую корку, которая сужает просвет для прохождения теплоносителя и существенно снижает теплоотдачу оборудования. Как и в котлах накипь на стенках труб и батарей становится существенной преградой для циркуляции теплоносителя. Для поддержания нормального режима отопления, в таком случае требуется больший напор жидкости и более ее высокая температура. Как следствие этого процесса отопительный котел будет требовать большего количества топлива, а система увеличения напора для прокачки теплоносителя.

Коррозия металла

Как известно, определенная жесткость котловой воды все-таки необходима для теплоносителя. Это связано с тем, что при нагреве не происходит ускоренное закипание и пенообразование. Однако, если не выдерживается стандарт качества жидкости в процессе работы из воды выделяется большое количество активных газов. Прежде всего, выделяются кислород и углекислый газ. При повышении концентрации в замкнутом пространстве системы отопления начинается не только процесс завоздушивания системы, но и будет ускоряться коррозия металла. Этот процесс особенно ярко проявляется в  разрушении внутренних полостей трубопроводов, местах соединений и установки запорной арматуры из легких металлов и сплавов. Не будет исключением и теплообменник котла, в котором наиболее уязвимыми местами станут точки сварных соединений и швы труб.

Загрязнение воды примесями

Попадание в жидкость теплоносителя нерастворимых примесей, как раз и становится причиной создания аварийных ситуаций, из-за блокировки частицами агрегатов системы управления. Так, нерастворимые частицы, попадая в систему, через некоторое время циркуляции по трубам и радиаторам начинают выполнять роль абразива, сбивая на своем пути частицы накипи и ржавчины. Оседая в радиаторах такой мусор, становится преградой для движения жидкости, в результате чего уменьшается скорость потока. Не менее опасно оседание таких частиц и на узлах регулирующей аппаратуры. В нужное время клапаны и задвижки не в состоянии перекрыть или наоборот открыть проток из-за чего возникаю ситуации перегрева и неконтролируемого увеличения давления в системе.

Однако избежать таких ситуаций поможет своевременный контроль качества котловой воды и проведение мероприятий по умягчению жидкости перед заливкой в систему.

Как проверить жесткость воды в домашних условиях?

Чтобы убедиться в том, присутствуют ли соли металлов в воде достаточно использовать методы, обеспечивающие приблизительное определение жесткости воды. Другое дело, когда требуется определить, насколько вода насыщена солями кальция и магния. В этом случае необходимо более точное тестирование.

К народным методам относятся два основных метода. Первый заключается в использовании мыла. В емкость набирают воду и опускают кусочек мыла. При небольшой жесткости мыло быстро начнет растворяться и при взбалтывании начнет образовываться пена. В жесткой воде мыло будет растворяться плохо, да и после растворения пену получить не получится, мыло хлопьями осядет на дно.

Второй метод потребует заварить чай. В качестве заварки используется крупнолистовой чай. После того как чай заварится достаточно взглянуть на него чтобы сразу стало понятно насколько вода насыщена солями – густой и мутный напиток свидетельствует о большом содержании солей в воде.

Оптимальный вариант проверки жесткости воды в домашних условиях заключается в использовании тест-полосок. Приобрести их можно в аптеках или цветочных магазинах. Суть пробы заключается в реакции реагента на полоске на концентрацию солей. По изменению цвета реагента можно определить процентное содержание солей в жидкости. А чтобы получить более точный результат достаточно тест-полоску сравнить с контрольной таблицей. Большинство полосок точно показывают результат. Так если тест показал наличие 10 единиц жесткости, то такая вода не подходит даже для технических нужд, а если он оказался меньше 1-1,5 единиц, то такая вода подходит под стандарт питьевой воды.

Популярные способы умягчения котловой воды

Для подготовки воды в домашних условиях используются в основном бытовые фильтры и кустарные методы умягчения воды. Чаще всего советуют использовать родниковую или дождевую воду для заливки в систему, основным аргументом такого метода выступает то, что это наиболее чистая природная вода. Альтернативой этому выступает метод многоступенчатой фильтрации – сначала обычный сетчатый фильтр, потом фильтр тонкой очистки, потом угольный и наконец, соляной фильтр. Но и этот метод не позволяет получить нужный эффект. Очистив воду от нерастворимых примесей фильтра не в состоянии убрать кальций и магний из жидкости.

Метод ионного обмена

В промышленных установках этот метод используется давно, а вот в бытовых установках использование ионного обмена для умягчения котловой воды начало применяться относительно недавно. Принцип этого процесса состоит в следующем – в емкость помещается химически нейтральное вещество, которое предварительно насыщается натриевыми солями. После того как емкость заливается водой начинается процесс замещения натриевых солей кальциевыми. Длительность процесса зависит от объема воды и насыщенности ее кальцием. К слову, нужно отметить, что этот метод на сегодняшний день является самым прогрессивным, поскольку способен обеспечить очистку 96-98% кальциевых составляющих жидкости.

Привлекательность установка заключается и в том, что после того как очистка будет завершена смола из фенола или стирола может быть восстановлена, и вновь насыщена натриевой солью. В бытовых условиях очистка осуществляется при помощи сменных картриджей, а в промышленных делается регенерация, что существенно удешевляет процесс обработки.

Умягчение котловой воды с применением систем обратного осмоса

Использование мембранного метода очистки питьевой воды сегодня получило самое широкое распространение. Зародившаяся технология как способ очистки водопроводной воды до качества питьевой отлично зарекомендовал себя и как метод умягчения котловой воды.

Основным элементом этой технологии выступает многоступенчатый фильтр и  мембранная камера обратного осмоса. Установка обеспечивает 100% гарантию удаления из состава воды всех органических примесей, бактерий и большей части растворимых в воде солей. Суть технологии заключается в использовании мембраны с микроскопически мелкими отверстиями. Емкость после прохождения фильтров наполняется подготовленной к очистке водой. После этого под давлением воды начинается процесс фильтрации – через мембрану начинает просачиваться вода в микроскопичных порциях, оставляя в полости мембраны все вредные вещества. Недостатком обратного осмоса выступает время умягчения воды и дороговизна установки. Отдельно мембранную камеру использовать нельзя, она применяется только в комплекте с целой батареей фильтров. К тому же в фильтрах используются только фирменные фильтрующие элементы.

Дегазация и химическая обработка воды

Еще одним эффективным методом умягчения воды выступает дегазация и химическая обработка. Под дегазацией подразумевается процесс кипячения большого объема жидкости с целью выделения в процессе нагрева углекислого газа и растворенного кислорода. При повышении температуры до 90-95 градусов начинается процесс выделения из жидкости этих веществ. В это время происходит и процесс разложения магний и кальцийсодержащих солей в результате чего образуется нерастворимые соли. Так что после окончания кипячения и остывания на дне оседает осадок.

Химическая обработка подразумевает применение средств связывающих магний и кальций. В результате химической реакции получается осадок, который легко отфильтровать.