Вода для системы отопления

Индивидуальная система отопления в зимнее время должна функционировать непрерывно, даже при отсутствии жильцов, в экономичном режиме работы. Но если хозяева на долгое время покинули загородный коттедж или дачный дом, могут возникнуть непредвиденные ситуации, приводящие к замерзанию воды в трубах отопления, и в этом случае становится актуальным вопрос – что залить в систему отопления частного дома.

Задача усложняется тем, что существует несколько вариантов замены воды морозоустойчивыми жидкостями, имеющими различные химические свойства и физические характеристики. Также необходим точный расчет объема теплоносителя в системе – это позволит правильно определить нужное количество незамерзающей жидкости для функционирования в системе отопления, и соответственно сэкономить финансовые средства и время.

Рис. 1 Система отопления в частном доме

Что такое теплоноситель и какие бывают виды

Теплоносителем называют жидкое или газообразное вещество, предназначенное для передачи тепловой энергии, в индивидуальной отопительной системе дома используется только жидкое рабочее тело.

В домашнюю систему отопления заливаются следующие виды теплоносителей:

• Вода. Самый доступный и универсальный теплоноситель, не требующий финансовых затрат на его приобретение и используемый в большинстве систем отопления, обладает наибольшей теплоемкостью среди жидких веществ.
• Антифризы. Для передачи тепловой энергии используются два вида антифризов – этиленгликоль и пропиленгликоль. Они имеют низкую температуру кристаллизации и разводятся с водой в определенном соотношении – это позволяет изменять точку замерзания жидкости.
• Смеси антифризов. Наиболее популярные антифризы этиленгликоль и пропиленгликоль обладают разными химическими и физическими свойствами. Некоторые производители добавляют в их состав гликоли для получения жидкостей, сочетающий в себе преимущества двух компонентов.
• Автомобильные антифризы. Этиленгликоль является одним из основных компонентов автомобильных охлаждающих жидкостей, поэтому можно использовать общеизвестный Тосол для отопления дома.
  
  его марках цифры 40 (голубой цвет) и 65 (красный цвет) означают температуру замерзания.
  При эксплуатации раствор тосола меняет цвет на сине-зеленый, затем зеленый, желтый и в конце обесцвечивается (точнее становится грязно-коричневым из-за отложений ржавчины). Это говорит о снижении ее эксплуатационных качеств и необходимости замены. Нормальной рабочей температурой эксплуатации Тосола считается показатель до 95º С, при превышении этого порога срок службы жидкости резко падает.

Рис.2 Антифризы – виды

• Другие вещества. Чтобы понизить точку замерзания воды, можно использовать любые солевые растворы (хлористые натрий, калий, кальций), спирты, глицерин, гликоли, анилин и многие другие химические компоненты. Очень хорошим антифризом считается вода с 40% содержанием этилового спирта, но его использование довольно дорого и ограничено высокой летучестью и воспламеняемостью. Аналогичными свойствами обладает и более дешевый метиловый спирт, который опасно использовать в качестве теплоносителя вследствие его высокой ядовитости.

На рынке встречаются антифризы на основе глицерина – ни в коем случае не следует использовать эти составы в отопительной системе, они обладают температурной неустойчивостью, разлагаются с образованием вредных для материалов компонентов, затрудняют настройку котла отопления.

Основные требования к теплоносителю для отопления загородных домов

Теплоноситель, который следует заливать в систему отопления загородного дома, должен обладать следующими свойствами:

• Иметь высокую теплоемкость. Данный показатель характеризует свойство вещества накапливать тепловую энергию – чем больше рабочая жидкость впитает в себя энергии, тем больше ее будет подано на радиаторы отопления.
• Вязкость. Рабочее тело должно иметь низкую вязкость – в этом случае электронасосу для подачи жидкости потребуется меньше электроэнергии.
• Экологичность. Многие жидкости, обладающие подходящими физическими параметрами для применения в роли теплоносителя, не используются в качестве рабочего тела из-за высокой опасности нанесения вреда здоровью человека.
• Безопасность. Проводящая тепло жидкость не должна быть взрыво- и пожароопасной.

Рис. 3 Однотрубный контур отопительной системы с открытым расширительным баком

• Нейтральность. Теплоноситель не должен оказывать вредного воздействия на трубы, котлы, отопительное оборудование, радиаторы, приводящего к их коррозии, химическому повреждению и соответственно быстрому выходу из строя.
• Стоимость. Цена теплопроводящей жидкости является наиболее важным параметром при выборе подходящих материалов, многие из них с хорошими физическими характеристиками не используются в системах по той причине, что слишком дороги.
• Температура. Подающая тепло жидкость должна выдерживать максимальную и минимальную рабочие температуры, а также их нижний и верхний предел с учетом экстренных ситуаций (отключение электроэнергии, поломка оборудования, повреждение магистрали).
• Срок эксплуатации. Все антифризы в процессе эксплуатации меняют свои химические свойства с ухудшением технических параметров. При использовании в автомобильной технике их рекомендуется менять раз в 3 – 5 лет, этот параметр необходимо учитывать и при использовании в качестве незамерзающей жидкости, выбирая состав с наиболее длительным сроком службы.

Рис. 4  Однотрубная система отопления с герметичным контуром

Вода в качестве теплоносителя

Применение воды в отопительной системе оптимально в том случае, если в доме постоянно проживают люди – даже при каких-то неполадках или длительном отключении электроэнергии в зимнее время, если не удастся быстро устранить неисправность и подключить электричество, можно просто слить воду из системы.

Идеальным вариантом для заполнения магистрали отопления является дистиллированная вода, но ее получение или приобретение в больших количествах обходится слишком дорого. Выходом из положения может быть сбор дождевой воды и ее дальнейшее использование после фильтрации, также воду можно умягчить кипячением или использовать для этого химические реагенты.

Плюсы и минусы воды в роли теплоносителя

Вода является самым распространенным элементом среди используемых жидкостей для переноса тепла, она обладает следующими свойствами:

• Доступность. Вода есть везде, она практически ничего не стоит, в экстренных ситуациях ее всегда можно слить и снова наполнить систему.
• Высокая удельная теплоемкость. Среди всех жидкостей вода обладает наивысшей теплоемкостью со средним значением 4200 Дж./кг.*К. (4,2 КДж./кг.*К.) – это означает, что она медленно нагревается, и медленно остывает.
• Низкая вязкость. Вода имеет низкую кинетическую вязкость 1,006 м.кв./с.(10-6) при температуре 20º С, с увеличением вязкость падает и при рабочей температуре котла около 70 С. данный показатель имеет значение около 0,4 м.кв./с.(10-6). Это означает, что вода меньше поддается сопротивлению при движении во время проталкивания ее в систему рабочим колесом электронасоса.


• Низкий коэффициент объемного расширения. При нагреве вода незначительно увеличивается в объеме, по сравнению с нулевой температурой при 80 градусах ее объем увеличивается на 2,8%.
• Экологичность. Применение воды безвредно для здоровья, при аварийных утечках она не нанесет ущерба здоровью человека.
• Нейтральность. Вода химически нейтральна по отношению ко всем синтетическим материалам, она не оказывает вредного воздействия на широко используемые в настоящее время трубопроводы из сшитого полиэтилена (металлопластик), применяемые для систем отопления.

Рис. 5 Физические свойства воды

К недостаткам относятся следующие свойства воды:

• Высокая температура замерзания. Это основной недостаток, не позволяющий эксплуатировать систему отопления дома зимой в отключенном состоянии.
• Коррозионное воздействие на сталь. Использование воды не позволяет применять в качестве материала трубопроводов дешевую сталь длительное время, приходится эксплуатировать трубы из более дорогих материалов и сантехническую арматуру из цветных или нержавеющих сплавов.


• Накипь. При повышении температуры, соли, содержащиеся в воде, оседают на трубах, в радиаторах и сантехнических приборах – это приводит к уменьшению сечения рабочего канала и нарушению работы запорной и регулирующей арматуры.

Что такое антифриз и его виды

Антифризами называется класс жидкостей, не поддающихся кристаллизации при низких температурах, их основное назначение – охлаждение автомобильных двигателей и работа в низкотемпературных установках.

Известны два основных вида антифризов: пропиленгликоль и этиленгликоль (также в продаже есть составы на основе глицерина), они обладают разными химическими и физическими свойствами и сферами применения.

Использование незамерзающей жидкости в отопительных системах оправдано в тех случаях, если хозяева индивидуальных домов отсутствуют в них зимой некоторое время – при возникновении экстренной ситуации (поломки, отключение электроэнергии) может произойти размораживание отопительной системы. Как только температура воды в трубах упадет до нуля градусов, произойдет ее замерзание и расширение на 10%, связанное с меньшей плотностью льда по сравнению с водой на аналогичную величину. При этом придется менять весь трубопровод, полностью заполненный водой, радиаторы отопления и нагревательный котел – убытки будут огромны.

Рис. 6 Физические свойства гликолей и температуры замерзания антифризов

Плюсы использования антифриза

Помимо предотвращения размораживания трубопроводной системы применение антифризов имеет следующие преимущества:

• Температурный диапазон работы незамерзающих составов для отопительных систем, лежащий в диапазоне от -70º до +110º С обеспечивает сохранение трубопровода при любых существующих в природе низких температурах и эффективную работу в качестве теплоносителя.
• При температуре охлаждения гликолей ниже кристаллизации, они становятся желеобразными, незначительно расширяясь в объеме – это не приводит к размораживанию системы и выходу ее из строя. После оттаивания труб жидкость можно разморозить и использовать повторно без потери качества.
• Наличие специальных присадок (ингибиторы коррозии и другие) в составе гликолей предотвращают появление накипи, ржавчины, пены, завоздушивание, увеличивая тем самым срок службы системы.
• Использование красителей позволяет легко обнаружить протечки, а изменение цвета жидкости говорит о необходимости ее замены.

Минусы использования антифризов

Использование антифризов имеет следующие недостатки:

• При применении незамерзающих составов необходимо помнить, что этиленгликолевые антифризы ядовиты, смертельная доза для человека при приеме внутрь составляет 2 мг. на 1 килограмм массы тела. В связи с этим был разработан экологически чистый и абсолютно безопасный пропиленгликоль.
• Большой минус незамерзающих жидкостей – их слишком высокая цена, стандартная 20-литровая емкость этиленгликоля с предельной температурой – 65º С стоит в среднем около 30 у.е. Такую же стоимость имеет 20-литровая канистра пропиленгликоля с максимальной температурой -30º С – фактически это говорит о том, что пропиленгликолевый состав стоит в 2 раза дороже.
• Применение относительно недорогого ядовитого этиленгликоля невозможно в доме с открытым расширительным баком.
• Незамерзающие жидкости имеют ограниченный срок службы, в среднем он составляет 5 лет или 10 отопительных сезонов, после чего жидкость необходимо сливать, промывать трубопровод и заливать новый состав, а при использовании ядовитого этиленгликоля придется дополнительно решать вопрос о его утилизации. Данная процедура приводит к существенным финансовым затратам и потерям времени.

Рис. 7 Влияние процентного содержания этиленгликоля в растворе на температуру его кристаллизации

• Применение некачественного антифриза или использование его после истечения срока службы может стать причиной повреждения водопроводной арматуры, засорения труб и фитингов – в интернете есть немалое количество подобных примеров.
• Один из критических недостатков применения незамерзающих составов заключается в том, что многие производители котлов отказывают потребителю в их в дальнейшем гарантийном обслуживании после заливки в систему антифриза.
• При использовании гликолей придется устанавливать более мощный циркуляционный насос, пропиленгликоль потребует увеличения его напора на 10% и производительности на 60%, аналогично понадобится более объемный расширительный бак.
• Не рекомендуется использовать пропиленгликолевые составы в электролизных котлах (Галан) и отопительных системах с оцинкованными трубами.

Сравнение антифриза с водой

Используемые в системах обогрева незамерзающие составы уступают воде по всем параметрам:

• Имеют на 10% меньшую теплопроводность – это говорит о том, что для передачи одинакового с водой количества тепла скорость их движения по трубам должна быть больше на 10%.
• Вязкость некоторых антифризов в 5 -10 раз превышает аналогичный показатель воды, поэтому насосу понадобится приложить больше кинетической энергии (возрастут затраты электроэнергии) для продвижения жидкости по трубам.
• Антифризы обладают высокой текучестью, то есть будут проникать через мелкие щели, в которых ранее задерживалась вода – это может привести к дополнительным протечкам, данный недостаток устраняют применением высококачественных соединений и уплотнителей (паронитовые или тефлоновые прокладки).
• Коэффициент теплового расширения этиленгликоля в 1,5 раза больше, чем у воды, то есть при температуре + 80º С он может достигать 4,5% от общего объема и в некоторых случаях понадобится установка расширительного бака больших размеров.

Рис. 8 Сравнение характеристик антифриза и воды

Основные виды антифризов и их свойства

Антифризы применяют для того, чтобы не разморозилась отопительная система, их основные виды – водные пропиленгликолевые и этиленгликолевые растворы, порог замерзания которых зависит от соотношения гликоля и воды.

Состав антифризов

Низкозамерзающие жидкости состоят из активного вещества (антифриз 60 – 65%) дистиллированный или деионизированной воды (около 30 – 35% от общего объема) и 3 – 4% специальных присадок (ингибиторов коррозии), которые поставляются крупными зарубежными химическими концернами (BASF). Иногда производитель поставляет на рынок дешевые низкозамерзающие жидкости, в состав которых входит диэтиленгликоль, обладающий низкой химической стабильностью и соответственно малым сроком службы.

Этиленгликолевый антифриз – когда стоит выбрать

На рынок поставляются две основные разновидности этиленгликолевой незамерзающей жидкости (красный цвет), температура кристаллизации которых составляет -30 и -65º С, несмотря на токсичность использовать его можно без сильных опасений в закрытых отопительных системах. Большой угрозы в закрытом контуре он здоровью детей и животных не представляет, в отличие от лекарственных препаратов и бытовой химии, находящихся дома в доступных местах.

Этиленгликоль вреден только при попадании внутрь организма (детей может привлечь его сладкий вкус), долгое вдыхание его паров вызывает кратковременное расстройство здоровья, при попадании на кожу рук в случае ликвидации протечки или прорыва трубопровода нужно будет их просто промыть водой.

Рис. 9 Сравнение температуры замерзания антифризов

Пропиленгликолевый антифриз когда стоит выбрать

Положительные качества пропиленгликоля – малый коэффициент теплового расширения и абсолютная безвредность для человека (он является пищевой добавкой), поэтому использовать его можно в контурах с открытыми расширительными баками. На рынок поставляется пропиленгликолевый состав зеленого цвета (в название часто добавляют ЭКО) с температурой замерзания до -30º С, для получения стандартной температуры замерзания в пределах 20 градусов его следует разбавить водой приблизительно на 40%. К недостаткам относят низкую теплопроводность (на 30% меньше, чем у воды), поэтому при использовании низкотемпературной жидкости производительность насоса придется повышать.

Триэтиленгликолевый антифриз – когда стоит выбрать

Основное отличие триэтиленгликоля от других теплоносителей – способность выдерживать рабочую температуру до 170 – 180º С, и высокая вязкость (в 2 раза больше этиленгликоля), что делает проблематичным его использование в качестве антифриза в высоких концентрациях. Триэтиленгликоль используют в качестве добавок в смеси с другими незамерзающими жидкостями в антифризных составах для повышения верхнего температурного порога.

Плюсы использования антифризов с присадками

Отличительные особенности антифриза различных производителей – наличие присадок разного химического состава и назначения, в большинстве случаев они предназначены для борьбы с ржавчиной в металлических трубах и содержат ингибиторы коррозии. При использовании незамерзающих жидкостей в системах со стальными трубами и элементами отопительной системы, чугунными радиаторами польза от таких присадок несомненна – они замедляют коррозионные процессы в 100 раз.

При применении незамерзающей жидкости в современных пластиковых трубах и алюминиевых радиаторах антикоррозионные присадки бесполезны (за исключением веществ, растворяющих накипь) и не оказывают положительного влияния на работу системы.

Рис. 10 Объем теплоносителя, который заливают в трубы для отопления

Расчет жидкости в системе отопления

Определить объем жидкости можно двумя способами: путем расчетов и экспериментов, в последнем случае магистраль заполняют водой и затем ее сливают, измеряя полученное количество ведрами или другими емкостями с известными параметрами.

Для расчета по формулам складывают объемы следующих составляющих (кроме расширительного бака):

• V(объем) = V(труб) + V(радиаторов) + V(котла)

Для расчета объема жидкости в трубах используется следующее уравнение:

• V(объем) = S(площадь сечения трубы) х L(длина трубы)

Площадь сечения можно вычислить вручную по формуле площади круга:

• S = 3,14(число пи) х R2(радиус в квадрате)

или определить по таблицам объема жидкости в одном погонном метре трубы заданного внутреннего диаметра (Рис. 10) – такой вариант намного проще и точнее.

Объем воды в радиаторах обычно указывается в паспорте, при его утере можно воспользоваться таблицами с указанием данных для одной секции батарей различного образца и материала изготовления (рис. 11), параметры котла берут из паспортных данных.

Рис. 11 Таблица расчета объема радиаторов

Объем расширительного бака берут не менее 10% от общего объема системы – этого должно хватить для любого теплоносителя, наибольший коэффициент теплового расширения имеет этиленгликоль, и данный показатель не превышает 5% при температуре до 80º С.

Что залить в систему отопления частного дома – выбор производителя антифриза

При покупке антифризов следует выбирать составы от отечественного производителя – их стоимость значительно ниже импортных при одинаковых показателях (многие жидкости изготавливаются на основе импортного фармакологического пропиленгликоля, отсюда их высокая стоимость).

Наиболее известными поставщиками своей продукцией считаются фирмы Форвард групп (торговые марки Dixis, Теплый дом), ВинтХим (марка Hot Blood), Primoclima, Обнинскоргсинтез (марки Thermagent, Sintec, Sintoil), при выборе товара сложно отдать предпочтение какому-либо производителю – все гликоли имеют практически одинаковый состав, приблизительно равную стоимость и высокий срок службы в 5 лет.

Рис. 12 Популярные марки гликолей

Как самостоятельно приготовить антифриз

Единственным приемлемым вариантом самостоятельного изготовления антифриза является использование 40% спиртового раствора с достаточно низкой температурой замерзания (около -28,9º С).

Если рассматривать затраты на изготовление данной смеси, то стоимость 5-литровой канистры 95% этилового спирта составляет около 20 у.е., 20-литровая емкость будет стоить 80 у.е., а 40% раствор такого же объема обойдется потребителю в 33,7 у.е. – это близко к цене пропиленгликоля, который заливается как теплоноситель.

Если вместо высококачественного этилового спирта использовать денатурат (метанол не стоит рассматривать – он очень ядовит), то по затратам можно получить стоимость относительно недорогого этиленгликоля.

Применение самостоятельного приготовленного спиртового раствора в качестве теплоносителя имеет неоспоримые преимущества по сравнению с составами промышленного изготовления, основные из них:

• Длительное использование. Через 10 лет, если не раньше, антифриз придется сливать и заливать в систему новый состав. Спиртовой раствор в закрытой системе можно использовать очень долгое время – это уменьшение затрат минимум в 2 раза.
• Экономия электроэнергии. Спиртосодержащий раствор имеет значительно меньшую вязкость, чем незамерзающие жидкости, поэтому электронасос будет работать в таком же режиме, как и при использовании воды.
• Водно-спиртовой раствор имеет аналогичное с водой поверхностное натяжение – это уменьшает риск протечек в отличие от незамерзающих жидкостей.
• Если воду со спиртом сравнивать с промышленным антифризом, то состав оказывает полезное влияние на трубопроводную магистраль, растворяя накипь и препятствуя коррозии.
• Проверить качество теплоносителя в отличие от антифризов намного проще – для этого понадобится простейший спиртометр. А при понижении процентного содержания спирта его легко повысить доливанием основного компонента и использовать раствор дальше.
• У производителя будет слишком мало оснований отказать в гарантийном обслуживании котла при применении данного раствора.
• Некачественные антифризы засоряют систему осадком и даже способны повредить сантехническую арматуру, вызывая ее ускоренную коррозию продуктами распада – с водно-спиртовым раствором этого можно избежать.

Рис. 13 Характеристики некоторых марок гликолей

Как заливать незамерзающую жидкость в систему отопления самостоятельно

Перед применением состава, его разводят водой для получения необходимой точки замерзания. При использовании пропиленгликолей оптимальным считается раствор с температурой кристаллизации -25º С для котлов на жидком и твердом топливе, при применении нагревателей газового или электрического типа, выбирают нижний температурный порог – 20º С.

При использовании полипропиленгликолевого состава с температурой -30º С, для получения необходимых температурных значений обычно добавляют 10% и 20% воды (для температур -25º С и -20º С соответственно). Если используют растворы этиленгликоля с предельной температурой в -30º или -65º С, то количество добавленной воды рассчитывают с учетом процентного содержания гликолей для разных температур по таблицам (Рис. 7).

К примеру, если мы имеем состав объемом 20 л. с температурой кристаллизации -30º С с 46% содержанием гликоля, то для получения жидкости с температурой замерзания -20º С. необходима его 36% концентрация, умножаем  20 на 46, делим на 36 и получаем искомое значение 25,55.

Для получения состава с температурой  кристаллизации -20º С. необходимо долить 5,5 литра воды – для разбавления используют умягченную или дистиллированную воду.

Рис. 14 Плотность этиленгликоля в зависимости от температуры

При самостоятельной заливке жидкости в систему поступают следующим образом:

• Сливают теплоноситель через кран опорожнения и заполнения, расположенный в области водонагревательного котла, также минимум один раз промывают систему.
• Это делают с помощью электронасоса любого типа (можно использовать недорогие вибрационные модели Малыш). Промывают трубопровод и элементы отопительной системы, подавая в магистраль воду из емкости под давлением около 2 бар.
• После наполнения магистрали прекращает подачу воды, перекрывают кран подачи и включают котел на некоторое время (от одного часа) до нагрева воды. Не обязательно производить нагревание до 80 градусов, следует лишь добиться чистого состояния грязевого фильтра, который до и в процессе промывания периодически очищают. Промывку магистрали считают законченной, если в течение 30 минут работы на фильтре не появится грязь.
• По завершении промывочной процедуры сливают воду, и приступают к заполнению радиаторной системы. Для этого накачивают насосом (можно использовать ручные гидравлические насосы) глюколь до двух атмосфер и начинают стравливать воздух из радиаторов, при этом важно учесть, что работу следует начинать с нижних этажей.
• Воздух в радиаторах выпускают через краны Маевского, открывая их шлицевой отверткой или специальным сантехническим ключом до появления жидкости. При этом давление в магистрали немного падает, и его снова поднимают до необходимого порога подкачкой гликоля в систему.
• Процедуру стравливания и подкачки производят повторно, после чего теплоноситель нагревают до температуры приблизительно 65º С и проверяют радиаторы на нагрев с двух противоположных сторон. Если одна половина более холодная, значит воздух стравлен не полностью и процедуру необходимо повторить.
• Если при стравливании воздуха из радиатора идет пена (она образуется при прохождении гликоля через крыльчатку компрессионного насоса), оборудование и насос отключают, давая жидкости возможность отстояться.

Рис. 15 Как незамерзающую жидкость залить в систему

Решая, что залить в отопительную систему для предотвращения ее размораживания, можно прийти к выводу, что наилучшим вариантом является спиртовой 40% раствор, изготовленный самостоятельно. Его стоимость сопоставима с выпускаемыми промышленностью гликолями для теплоносителей, а совокупные физические характеристики состава (вязкость, теплоемкость, экологичность, срок службы и другие) на порядок выше широко разрекламированных незамерзаек.

Источник: montagtrub.ru

Первый и самый важный этап работы

Главное, что следует предпринять перед тем, как планировать мероприятия по водоподготовке для системы отопления, — провести химический анализ состава воды.

Известная (а) и предложенная (б) схемы подготовки воды для отопления: 1 — водонагреватель; 2 — пароводонагреватель; 3 — холодильник; 4 — питательный бак; 5 — коллектор высокого давления; 6 — коллектор низкого давления; пар; конденсат.

Провести анализы в домашних условиях можно при помощи тест-наборов для аквариумов (они продаются в любом зоомагазине). Однако, чтобы получить более точные значения и наиболее эффективно подготовить воду для отопления, следует воспользоваться услугами сертифицированной лаборатории.

Вода для анализа набирается в пластиковую бутылку из-под негазированной питьевой воды объемом 1,5 л. Недопустимо использовать бутылки из-под сладкой газированной воды и прочих напитков. Пробку и бутылку хорошо промывают той самой водой, которую забирают для анализа, при этом нельзя использовать моющие средства. Предварительно воду сливают 10-15 минут, чтобы исключить попадание в образец застоявшейся воды, так как это может сказаться на результатах тестов.

Чтобы предотвратить насыщение воды растворенным в воздухе кислородом, ее набирают тонкой струйкой, так чтобы она стекала по стенке бутылки. Вода наливается под горлышко. Бутылка плотно заворачивается пробкой, чтобы под нее не проник воздух. Кислород провоцирует протекание химических процессов, и это тоже может повлиять на результаты тестов. Если нет возможности немедленно отвезти пробы в лабораторию, то воду можно хранить в холодильнике (не в морозилке!), но не более двух суток.

Система отопления.

Комплексный анализ воды включает проверки по следующим показателям:

• жесткость;
• железо;
• марганец;
• рН (степень кислотности);
• окисляемость перманганатная (показывает наличие органических веществ в воде);
• минерализация;
• аммоний;
• насыщенность кислородом;
• мутность, цветность, запах.

При необходимости берутся пробы на наличие микроорганизмов. Некоторые из них, например, легионеллы и амебы, не только способны нанести серьезный вред здоровью, но и могут осесть внутри труб, образуя слизистую микробную пленку. Это способствует коррозии и ухудшает качество отопления.

Слишком жесткая и слишком мягкая вода

Пример схемы котельной для системы отопления, обеспечивающей быстрый монтаж и комфортное отопление и подготовку горячей воды в частном доме, коттедже, даче.

Нормальные показатели жесткости — 7-10 мг-экв/л. Если это значение превышено, значит, вода содержит избыточное количество солей кальция и магния. При нагревании соли выпадают в осадок, известный как накипь. Накапливаясь внутри труб и батарей, накипь препятствует теплоотдаче и способствует износу системы отопления.

Самый доступный способ смягчения воды — кипячение. При термической обработке удаляется оксид углерода, а потому значительно снижается кальциевая жесткость. Тем не менее, некоторое количество кальция остается в воде, поэтому полностью устранить жесткость кипячением не удастся.

Другой метод очистки — использование фильтров с ингибиторами (нейтрализаторами) накипи, такими как: известь, едкий натр, кальцинированная сода. Жесткую воду также пропускают через фильтры из ионообменной смолы, при этом ионы калия и магния заменяются ионами натрия.

Использование магнитных умягчителей относится к безреагентным способам смягчения воды. Под влиянием магнитного поля свойства воды изменяются так, что соли калия и магния теряют способность формироваться в виде твердого осадка и выделяются в виде рыхлого шлама. Однако соли все же остаются в воде и нуждаются в выведении. Кроме того, этот способ не столь эффективен при температуре воды выше 70-75 градусов (то есть температуре, обычной для бойлеров, водонагревателей и котлов).

Грубая очистка и обезжелезивание всей воды, умягчение воды для систем отопления и горячего водоснабжения (ГВС).

Очистка методом обратного осмоса заключается в продавливании воды через специальную мембрану, задерживающую вредные вещества. Это позволяет полностью удалить соли кальция и магния, являющиеся причиной накипи. Но у этого способа имеются и недостатки: высокая стоимость очистного оборудования и расход большого количества воды при очистке (на 1 л чистой воды примерно от 2 до 10 л сливаются в канализацию).

Слишком мягкая обессоленная вода, например, дождевая или талая, вредна для системы отопления не меньше, чем жесткая, поскольку содержащиеся в воде кальциевые соли нейтрализуют кислые реакции, замедляя коррозию. Поэтому, прежде чем использовать для системы отопления дождевую или талую воду, следует дать ей отстояться несколько дней и заливать, только предварительно убедившись, что уровень ее рН находится в пределах 6,5-8, но не ниже. Это особенно важно, если разводка была сделана из неоцинкованных труб, изначально подверженных коррозии.

Способы обезжелезивания воды

Грубая очистка, реагентное обеззараживание и обезжелезивание всей воды, устранение избыточного хлора и сорбционная доочистка воды, умягчение воды для систем отопления и ГВС.

Предельно допустимое содержание железа в воде для технических нужд, в частности, для системы отопления, не должно превышать 1 мг/л. Идеальный показатель — 0,3 мг/л. Переизбыток железа приводит к заиливанию внутренних поверхностей труб и размножению в железистом осадке бактерий, которое происходит особенно активно уже при 30-40 градусах тепла. Это приводит к быстрому износу системы горячего водоснабжения и отопления.

Самый простой способ обезжелезивания — отстаивание. Под воздействием кислорода содержащееся в воде железо самостоятельно окисляется, образуя ржавый осадок. Чтобы провести обезжелезивание самостоятельно, понадобится большой резервуар емкостью 200-300 л и устройства для нагнетания кислорода: брызгальная установка или компрессор (для небольших резервуаров подойдет обычный компрессор для аквариумов).

Для обезжелезивания воды вполне применим тот же способ, что и для ее смягчения, — использование метода обратного осмоса. Также применяются фильтры с ионообменными смолами. Для предотвращения размножения железобактерий используют хлорирование (50 мг/л), но предварительно следует выяснить, насколько устойчивы к хлору установленные водопроводные сооружения.

Если содержание железа в воде свыше 5 мг/л (что не редкость для воды из скважин), то для очистки используются фильтры с глауконитовым песком, обогащенным оксидом марганца. Пройдя через фильтрующую среду, служащую катализатором окисления, вода избавляется от железа, марганца и сероводорода, которые выпадают в осадок. Когда такой фильтр засоряется, его требуется промывать растворами, восстанавливающими окислительную способность (раствором перманганата калия). Следует помнить, что при подобном методе очистки вредные химикаты сливаются в канализацию, поэтому его допустимо использовать только при наличии на участке централизованной канализации.
Удаление механических загрязнений, марганца, микроорганизмов, кислорода

Грубая очистка воды, отдувка растворенных газов, обезжелезивание, сорбционная очистка, умягчение и обеззараживание воды.

Для удаления сторонних примесей (песка, волокон торфа, фито- и зоопланктона, мелкой глины, грязи, органических веществ и т.п.) применяются различные механические фильтры, оснащенные промывными или съемными картриджами. При очень сильных загрязнениях используются напорные фильтры с зернистой загрузкой (кварцевый песок, керамзит, активированный уголь, антрацит).

Самым наглядным признаком наличия в воде марганца является черный осадок. Его концентрация редко превышает 2 мг/л, но уже при концентрации в 0.05 мг/л марганец может осаживаться на стенках труб, постепенно закупоривая их. Обычно марганец растворен в воде вместе с железом, так что с обезжелезиванием воды одновременно происходит и деманганация. Для удаления марганца используются фильтры с ионообменными смолами.

Для обеззараживания воды, то есть удаления вирусов, бактерий, простейших микроорганизмов, применяются озонирование, хлорирование, а также облучение ультрафиолетовыми лучами с длиной волны в 200-300 нм.

Грубая очистка, реагентное обеззараживание и обезжелезивание, умягчение воды, устранение избыточного хлора и сорбционная доочистка воды, финишная тонкая очистка.

Метод ультрафиолетового облучения является самым безопасным способом обеззараживания воды среди вышеперечисленных, так как не воздействует на ее химический состав, поражая исключительно вредоносные микроорганизмы. Обеззараживание воды при помощи УФ-установок происходит за несколько секунд.

Коррозионная активность воды сильно зависит от наличия растворенного в ней кислорода. Норма растворенного кислорода для закрытой и открытой системы отопления одинакова и составляет не более 0,05 мг/куб.м. Для снижения содержания кислорода в воде используются деаэрационные установки и колонки.

Чтобы кислород не попадал в отопительные системы иными путями (с воздухом), нужно следить за общей целостностью и герметичностью системы и не наполнять ее водой слишком быстро, так как это способствует образованию воздушных пробок. Если используются трубы из газопроницаемых материалов, например, полиэтилена или полипропилена, они должны быть защищены антидиффузным слоем из алюминия.

Промывка системы отопления от накипи

Грубая очистка и обезжелезивание всей воды, умягчение воды, устранение избыточного хлора и сорбционная доочистка воды, ультрафиолетовое обеззараживание.

Правильная подготовка воды для систем отопления включает: механическую очистку от загрязнений, смягчение, обезжелезивание, удаление марганца и, при необходимости, обеззараживание и деаэрацию. Для заливки в системы отопления подходит дистиллированная вода, отстоявшаяся, талая или дождевая. Вода для отопления с ингибиторами коррозии и накипи продается в специализированных магазинах. Хороша она тем, что ее не нужно подготавливать перед заливкой в отопительную систему.

Самая тщательная подготовка воды не избавляет от необходимости следить за системой отопления, особенно в частном доме. При заметном ухудшении качества работы отопительных батарей проводится промывка системы. Для этого сливается вода, затем демонтируются радиаторы. Дно ванны застилается тряпками, канализационное отверстие прикрывается сеточкой, чтобы туда не попали отвалившиеся кусочки накипи. Затем в ванную приносится и ставится радиатор со снятыми заглушками.

Промывку осуществляют гибким шлангом, сняв с него душевую лейку. Радиатор при промывке следует периодически переворачивать. Для извлечения крупных кусков накипи используется металлический прут. Промывку заканчивают, когда из радиатора перестают вымываться куски накипи и вода делается прозрачной.

Источник: DekorMyHome.ru

Какую воду можно применять для системы отопления?

Вопреки расхожему мнению, талая и дистиллированная жидкость не совсем подходят для заливки в качестве теплоносителя – избыточная мягкость жидкости так же вредна, как и жесткость. Рассматривая, какой должна быть вода для системы отопления, следует знать – содержание солей, элементов тяжелых металлов больше максимального предела, механических примесей и взвесей в жидкости недопустимо.

Если не подготовить носитель, конструкция быстро выйдет из строя по причинам:

• разрушения стенок трубопровода, котла из-за реакции химически активных компонентов;
• образования коррозии, слоев накипи на внутренних стенках элементов.

Зарастание туннелей трубы приводит к снижению скорости циркуляции теплоносителя, неравномерности прогрева приборов, повышению расхода топлива и уменьшению теплоотдачи. Поэтому теплоноситель следует подготовить прежде, чем заливать в систему. Планы по подготовке включают проведение химического анализа. Это можно сделать тестовыми наборами для аквариумов или отнести пробы в химическую лабораторию. Второй вариант надежнее, дает более детальный анализ и позволяет подобрать систему для более качественной очистки.

Для забора пробы вода наливается в бутылку или банку объемом не менее 1,5 л. Не рекомендуется брать бутылки из-под сладкой газировки, чая и других напитков кроме воды. Струю сначала сливают 10-15 минут, затем можно брать пробу воды. Пролив нужен для того, чтобы в бутылку не попала застоявшаяся в трубах жидкость – такая проба грозит ошибочными результатами.

А вот для предупреждения попадания кислорода в бутылку, жидкость наливается тонкой струйкой так, чтобы она стекала по стенке тары. Налить под горлышко, плотно закрыть крышкой, отвезти в сертифицированную лабораторию и дождаться результатов. Если нет возможности отдать пробу на анализ сразу, разрешается хранить воду в холодильнике до 2-х суток. Главное – не ставить бутылку в морозилку, чтобы не изменился химический состав пробы.

Химический состав воды для отопления

После определения состава теплоносителя, следует привести значение компонентов к показателям, установленным стандартами:

1. Растворенного кислорода не более 0,05 мг/м3. Если кислорода нет, то это хороший показатель.
2. Уровень кислотности (pH) 8,0-9,5.
3. Содержание примесей железа в пределах 0,5-1 мг/литр.

Концентрация взвесей механического типа должна быть нулевой, а вот мелкие мягкие частицы попадаются в любом случае, от них придется избавляться с помощью фильтровального оборудования. Важно просмотреть содержание болезнетворных бактерий, которые ухудшают качество теплоносителя, образуя на стенках внутреннего туннеля пленку.

Если вода без солей, но с высокой кислотностью, то носитель спровоцирует образование коррозии, в то же время минимальное содержание солей в жидкости снижает скорость процесса ржавления. Однако избыток солей провоцирует отложения накипи, но при этом естественным путем понижает кислотность теплоносителя, которая приводит к коррозии. Поэтому важно достигать баланса содержания веществ без полного их удаления из жидкости.

Важно! Результаты анализа по кислотности следует рассматривать с возможностью повышения температуры теплоносителя. При увеличении нагрева уровень кислотности изменяется, потому в холодном носителе этот параметр должен находиться в минимальных пределах.

Методы и способы подготовки воды

Подготовка воды для системы отопления может производиться следующими способами:

• добавлением присадок, химических реагентов, изменяющих состав жидкости;
• очисткой с помощью фильтровального оборудования;
• техникой каталитического окисления для устранения излишков железа путем выведения их в осадок;
• смягчением при обработке электромагнитными волнами;
• термической обработкой – дистилляцией, замораживанием, кипячением;
• отстаиванием жидкости для устранения осадочных включений;
• деаэрацией для выведения лишнего кислорода, углекислого газа.

Выбор зависит от компонентного состава теплоносителя, но фильтры устанавливаются всегда. Для потоков с большим включением механических частиц требуются мощные приборы с увеличенным количеством слоев кварцевого песка, активированного угля или керамзита. А воду с малозаметными взвесями (мягкими) пропускают через фильтры с промывными или сменными картриджами.

Важно! Длительная термическая обработка может вывести оксид углерода и смягчить воду, но кипячение не избавляет от карбоната кальция, который способствует образованию накипи.

Как подготовить воду в домашних условиях

К основным проблемам, которые нужно решить, относятся – смягчение, обезжелезивание, обессоливание и устранение твердых и мягких вкраплений. Выбирая методы и способы, следует помнить – повышенная кислотность требует ощелачивания (пригодится сода), высокое содержание щелочей – окисления (хлор).

А теперь рассмотрим еще варианты, доступные для выполнения в домашних условиях:

1. Самый простой способ, как умягчить воду для системы отопления, прокипятить. Но убрать различные соединения таким образом не получится, поэтому специалисты советуют применять ингибиторные фильтры для нейтрализации накипи. Фильтровальное оборудование помогает исключить из теплоносителя едкий натр, кальцинированную соду, известь.
2. Вариант очистки без реагентов – магнитные умягчители. Приборы с магнитом выделяют из воды элементы магния, кальция, меняя форму молекул и заставляя компоненты выпадать в осадок. Но способ эффективен, если прогрев теплоносителя не поднимается выше отметки +70 С.
3. Если в систему заливается дистиллированная вода для отопления или талая, дождевая, то такую жидкость нужно поставить на отстаивание минимум на 3-4 дня. Затем проверить уровень pH, который должен располагаться в пределах не ниже показателя в 6,5 единиц.

Важно! При формировании магистрали из труб без оцинковки уровень pH в теплоносителе должен быть в пределах 7-8 единиц.

4. Чтобы вывести из жидкости избыток железа, воду отстаивают. В процессе проникновения кислорода в воду начинается процесс коррозии, металл выпадает в ржавый осадок. Для выполнения работ потребуется большая тара объемом не менее 300 л, компрессор для нагнетания кислорода. Срок отстаивания зависит от концентрации элементов железа. После завершения процедуры вода для котла отопления проверяется экспресс-тестом и можно заливать теплоноситель в систему.
5. Если нужен вариант, как смягчить воду для отопления своими руками и одновременно вывести избыток железа, подойдет метод обратного осмоса и применение фильтров с ионообменными смолами.

Совет! Чтобы предупредить повышение концентрации железа в воде, достаточно добавить в воду хлорку (50 мг/1 л). Но способ подходит для трубопроводов, выдерживающих воздействие хлора.

Для устранения мелких и крупных механических вкраплений применяются фильтры различного типа. Чтобы убрать из воды марганец, следует применять те же способы, что и для выведения железа. А снизить риск размножения болезнетворных бактерий поможет облучение жидкости УФ-лучами, хлорирование.

На заметку! Если нет времени на проверку состава, отстаивание и другие этапы обработки, пригодится вода без газа из бутылок. Бутилированная вода в системе отопления – оптимальный выход для закрытых конструкций. Важно лишь проверить уровень pH на допустимые нормативы.

Умягчение и обезжелезивание теплоносителя необходимы для продления срока работы теплосистемы. Способы домашней обработки пригодны для выведения небольшого количества избыточных компонентов, однако если вода считается очень жесткой или содержит много железа, необходимо ставить качественное фильтровальное оборудование. Подбор приборов производится только после определения химического состава воды.

Источник: dizain-vannoy.ru

Что представляет собой система отопления

Система отопления — это целый комплекс различного оборудования, который предназначен для выработки и передачи тепла конечному потребителю, то есть жильцу дома. Система отопления включает в себя источник тепла, трубы, по которым будет передаваться это тепло, и радиаторы отопления.

В качестве источника тепла, как правило, выступает либо газ, либо, электричество, либо дизельное или другое топливо. В качестве теплоносителя, который передается по трубам, обычно выступает вода или незамерзающая жидкость антифриз. В качестве накопителя тепловой энергии выступают аккумуляторные баки для систем отопления, они встраиваются в контур системы. Подобный аккумуляторный бак для отопления позволяет аккумулировать тепло для последующей подачи.

В современных автоматизированных отопительных системах также используется смесители. Они осуществляют подмес в системе отопления горячей воды и охлажденной воды из обратной магистрали. Выбор вида отопительной системы нужно начинать с того, что следует определиться, что будет выступать в качестве источника тепла. Другими словами, нужно знать, будет ли вода подогреваться при помощи электричества, газа или обычных дров. Далее следует выбрать соответствующий котел. Потом выбирается тип труб, либо выбирается вариант без труб, то есть вода поступает непосредственно в радиатор.

Одним из популярных видов отопительных систем на сегодняшний день все еще являются котельные.

На территории нашей страны отопительный сезон, как правило, продолжается около двухсот дней в году. При выборе отопительной системы не стоит забывать об этом. Отопительную систему в конце сезона прочищают, а перед отопительным сезоном ее снова промывают и делают прочистку.

Сегодняшние отопительные системы совсем иначе регулируются, чем их предшественники. Системы отопления сейчас – это системы, которые в реальном режиме времени поддерживают нужные тепловые характеристики. Поэтому в таких системах используется принципиально новая гидравлика системы отопления, в которой имеется постоянно изменяющийся режим. Для поддержания соответствующей температуры в системе отопления используется термометр накладной для систем отопления, который встраивается отдельно.

После того, как отопительная система смонтирована, проверяют трубы и потом заливают в систему воду. Или по-другому производится запитка системы отопления водой для того, чтобы проверить новую систему. Таким образом, осуществляется наладка системы отопления, которая запускается впервые. Отопительная система должна промываться в течение трех часов. И вода после промывки должна быть чистой.

Эта процедура необходима для удаления строительного мусора, который мог там появиться при монтаже системы. Далее уже вторую партию воды нагревают до кипения. Кипящая вода помогает также избавиться от маслообразного мусора. Любую отопительную систему необходимо промывать два раза в год. Некоторые владельцы частных домов интересуются, как закачать в систему отопления воду для ее промывки. Но сначала нужно рассмотреть вопрос, как подготовить воду для промывки.

Как правильно подготовить воду?

Итак, чтобы отопительная система прослужила долгие годы, необходимо ее промывать не реже двух раз в год. Поскольку систему промывают исключительно водой, то к воде должны быть особые требования. Какие же требования, предъявляются к воде, которой промывается система отопления? И каким же образом осуществляется подготовка воды для системы отопления в данное время? Далее будет рассмотрен вопрос о том, как подготовить воду для системы отопления самостоятельно. Почему к воде предъявляются жесткие требования?

Использование неподготовленной воды для промывки отопительной системы может привести:

• к разрушению труб;
• к образованию накипи;
• к поломке радиаторов отопления;
• к снижению проходимости труб, количество воды в радиаторе отопления, таким образом уменьшается;
• к снижению скорости теплоносителя;
• к перерасходу топлива и незапланированным и необоснованным материальным затратам.

Как видно из приведенных выше доказательств, скорость воды в системе отопления существенно снизится, и батареи уже не будут так греть нас в зимнее время.

Как смягчить воду?

Поэтому так важно подготовить воду для промывки труб. Первым требованием к воде, с помощью которой происходит промывка отопительной системы, является ее мягкость. Поэтому воду стараются умягчить. Существует не один умягчитель воды для системы отопления на современном рынке. Далее воду очищают от различных примесей, затем отстаивают и очищают от вредных микробов и бактерий. Это примерная водоподготовка для системы отопления для промывки отопительной системы.

Если рассматривать процесс очистки и подготовки воды, то вкратце этот процесс будет выглядеть следующим образом. Для того чтобы умягчить воду используют различные приборы, например АкваЩит. Подобные приборы не только делаю воду мягче, но и очищают внутренние стороны оборудования от накипи. Раньше для умягчения воды использовали катионные смолы. Также воду можно смягчить различными химическими реагентами.

Какую воду можно заливать?

Химический состав воды и ее пригодность для промывания системы отопления можно определить с помощью различных тестов. Такие тесты делают в специализированных химических лабораториях. Получив результаты тестов, можно не сомневаться в достоверности результатов и их высокой точности.

Если относить пробы воды в специализированную лабораторию дело накладное и хлопотное, то можно в домашних условиях использовать различные наборы для анализа воды. Такие экспресс-наборы позволяют определить жесткость воды и ее ph уровень. С помощью этих тестов также можно определить различные примеси в воде, это железо, различные сульфиды, нитриты, нитраты и прочее.

После определения состава воды в домашних условиях или после получения результатов анализа из лаборатории, необходимо привести показатели воды к норме. Считается, что растворенного кислорода должно в воде присутствовать около 0,05 мг/куб.м. Уровень кислотности воды должен быть в пределах 8.0 — 9.5. Содержание железа в воде должно быть не более 0,5-1 мг/л. Показатель жесткости воды должен находиться в пределах 7-9 мг экв/л.

Различные микробы и микроорганизмы, которые содержатся в воде, естественно, сильно ухудшают ее качество. Благодаря этим болезнетворным микробам на стенках труб может образоваться слизистая пленка.

Почему нужно использовать умягчитель для снижения жесткости воды

В качестве умягчителя воды может быть использован фильтр. Какие опасности могут подстерегать хозяев отопительной системы, которые не используют специальные фильтры для снижения жесткости теплоносителя? Во-первых, соли кальция и магния, которые содержатся в большом количестве жесткой воды, преобразуются со временем в известковые отложения.

Во-вторых, эти нерастворимые отложения прикрепляются к стенкам труб и снижают их проходимость. Это не позволяет использовать средства контроля и учета потребления воды. Трубы постепенно выходят из строя. Самое ужасное в этой ситуации – это то, что процесс отложения нерастворимых остатков и образования накипи является длительным процессом. Он незаметен для потребителей системы. Поэтому фильтры для умягчения воды обязательны.

Химические соединения в системе отопления – как средство смягчения воды

Альтернативой использованию фильтров могли бы стать химические реагенты. Но они не стали достойной заменой. Из химических соединений и реагентов используют полифосфаты. Полифосфаты не дают частичкам накипи соединяться друг с другом. Но в этом случае в системе отопления должны постоянно присутствовать эти химические реагенты. И другой недостаток химических реагентов заключается в том, что они не подстраиваются к новому уровню жесткости воды.

Второй вид химических реагентов, которые используют для смягчения жесткости воды, это реагенты для профилактики или уже для очистки воды после ее использования. Можно использовать концентрат для отопления, который совместим с антифризом. Он используется для защиты от коррозии. Теперь можно вернуться к вопросу, как закачать в систему отопления воду самостоятельно.

Как залить воду в систему отопления

Существуют два типа систем отопления. Это система отопления закрытого типа и система отопления открытого типа. В открытой системе вода соприкасается с воздухом. Это происходит через бачок, который находится в самой верхней точки системы отопления. В закрытой системе вода не соприкасается с воздухом.

Чтобы залить воду в систему отопления закрытого типа, необходимо:

1. Иметь насос для забора воды из колодца или водоема. С помощью шланга, который подсоединен к насосу и к сливному патрубку, накачивать воду. Все краны открываются на полную мощность. Важно не допустить перетоп в системе отопления, поэтому нужно постоянно регулировать подачу воды.
2. Особое внимание нужно обращать на давление, с которым насос подает воду, и регулировать нужное для системы отопления, давление. А это 1,5 атм.
3. Чтобы рассчитать объем системы отопления нужно знать сколько литров находится в радиаторе и одном погонном метре трубы.

Источник: SpetsOtoplenie.ru