Мой Быт. Накипь в водонагревателях, и как с нею бороться

Почему образуется накипь

Снижение концентраций растворенных солей жесткости, обусловленных наличием ионов кальция и магния, сегодня является стандартной задачей, называемой умягчением воды. При этом, оборудование снижения жесткости использует технологию ионного обмена, при котором на фильтрующей загрузке (ионообменной смоле) ионы кальция и магния поглощаются, но взамен выделяются ионы натрия. Натрий в избытке содержатся в активном слое смолы, входящей в состав установки. Во время периодической регенерации концентрированный солевой раствор, медленно протекая через фильтрующую загрузку, снова заряжает её ионами Na, освобождая от элементов Ca и Mg.

Кальций и магний — главные химические элементы, образующие накипь.

Процесс регенерации полностью автоматизирован. Необходимо лишь следить за уровнем таблетированной соли в баке-солерастворителе и периодически (примерно раз в неделю) пополнять его. Установка умягчения воды обычно монтируется в качестве второй ступени, так как у нее существуют требования к исходной воде: отсутствие в ней растворенного железа, сероводорода, марганца. Если в качестве первой ступени установлено озоновое оборудование, эффективно удаляющее все эти и другие загрязнения, то ионообменная смола в установке умягчения будет служить долго, гарантированно снижая содержание до заданного уровня.

Как бороться с накипью?

Что предпочтительнее — удалять уже появившуюся известь или предотвращать ее появление? Очевидно, требуется и то, и другое. Один из способов предупреждения ее бурного роста — не доводить воду почти до кипения. Накипь образуется при нагревании или испарении воды, и чем выше температура ее подогрева в водонагревателе, тем интенсивнее идет процесс кристаллизации растворенных солей и отложения извести. Поэтому если пользоваться водой с температурой до 70 °C, а не 80–85 °C, на которую рассчитаны современные водонагреватели, то массовые «залежи» извести в баке и на тэне могут и не появиться, а тонкий ее слой при необходимости удалить гораздо легче.

Другой способ недопущения накипи — умягчение (снижение уровня жесткости) входящей воды магнитным фильтром. Он обычно устанавливается на трубу, через которую в квартиру поступает вода. Магнитное поле приборчика действует на электрически заряженные молекулы воды — диполи — и препятствует образованию твердой накипи на поверхности нагревательного элемента.

Соли жесткости

Соли жесткости в воде (в нормальных дозах) не оказывают вредное воздействие на организм человека, более того, они обязаны присутствовать в воде (не менее 3 мг-экв/л, при средней концентрации в исходной воде 7 мг-экв/л). Тем не менее их наличие приводит к образованию накипи на стенках водонагревательных устройств, труб в линии теплоснабжения и ухудшает процесс теплообмена. Из-за этого происходит перегрев нагревательных элементов, увеличение расхода электроэнергии, что может являться причиной аварий водонагревателей (требования водонагревательных устройств – 0-2 мг-зкв/литр).

Образование накипи — естественный процесс при кипячении.

По причине разных требований к показателям жесткости в магистралях холодной и горячей воды, монтаж систем водоподготовки производится определенным образом, позволяющим обеспечить необходимое их содержание во всей схеме водоснабжения. Сегодня все больше людей, сознающих негативные последствия избытка солей в воде, стремятся умягчить воду, сохранив, при этом минеральный состав воды, необходимый нашему организму.

Чем опасна накипь, и как от нее избавиться

Одной из опасностей в ходе применения котлов любого типа для отопления и ГВС является образование накипи на внутренних поверхностях. В результате со временем образуется толстый теплонепроницаемый слой, снижающий теплоотдачу и забивающий просвет труб. Это значительно снижает эффективность и производительность системы нагревания воды.

Что такое накипь

Она представляет собой светлый налет, в который входят преимущественно соли таких элементов, как кальций и магний. В нормальных условиях они почти всегда присутствуют в растворенном состоянии в водопроводной воде. При локальном повышении температуры соли выпадают и слоями оседают на нагреваемых участках.

Это происходит на электрических ТЭНах или внутри трубок теплообменников котлов различного типа. Скорость образования накипи зависит от типа воды (насколько она «жесткая») и интенсивности использования прибора. Вред от таких наростов заключается в следующем:

приводят к перерасходу энергоносителя (требуется больше газа или электроэнергии для поддержания требуемой температуры);
растет температурное напряжение металла (он хуже охлаждается водой с обратной стороны и может лопнуть или расплавиться);
снижается производительность котла из-за сужения проходного сечения;
при появлении в воде крупных отколовшихся осколков узкие места могут полностью забиться, что приведет к остановке работы системы;
отколовшиеся элементы накипи способны повредить вентили, клапаны, змеевики.

Как бороться с накипью

Больше всего страдают от накипи двухконтурные котлы и системы, нагревающие проточную воду. Система отопления представляет собой замкнутый контур, в котором количество воды (и содержащихся в ней солей) ограничено.

В одноконтурных котлах можно полностью избежать образования накипи, если вместо обычной воды, полученной напрямую из водопровода, применять дистиллированную. В системах получения горячей проточной воды по мере ее расхода поступает свежая, принося с собой новую порцию солей. Чем активнее работает система, тем больше осадка.

Вот некоторые наиболее востребованные методики, которые применяются для борьбы с накипью:

удаление растворенных солей при помощи электромагнитных и магнитных методов фильтрации;
очистка загрязнившихся поверхностей физическим воздействием щетками или скребками (эффективность такой очистки для змеевиков чрезвычайно мала, из-за труднодоступности многих мест);
промывка при помощи сильного потока воды под повышенным напором (чаще всего осуществляется вместе с химическим методом);
применение сильных реагентов для растворения кристаллизовавшихся осадков. Такой метод действенен, если имеется возможность полностью демонтировать засорившийся участок теплообменника или ТЭН;
использование специальной техники для промывки без демонтажа котла. Комплекс включает в себя резервуар с раствором, нагревательную установку, циркуляционный насос. Также необходимо полностью удалить раствор из системы после очистки.

Почему химическую очистку лучше поручать профессионалам

Так как образование накипи практически неизбежно, с определенной периодичностью ее нужно удалять. Наиболее действенным и эффективным методом очистки котлов является химический. Но самостоятельная очистка котлов чревата многочисленными затруднениями. Приведем несколько основных причин:

требуется провести химический анализ воды и накипи, чтобы подобрать нужные реагенты для очистки;
необходимо применять специальное вещество для каждого типа загрязнения;
нужно приобрести специализированное оборудование и отработать навык обращения с ним.

Таким образом, для самостоятельной очистки необходимо разобрать котел. Если это невозможно, потребуется помощь специалистов. А ежегодную очистку системы проточной водой необходимо выполнять самостоятельно.

Уровень Ph

На скорость образования накипи и скорость прохождения реакций окисления влияет и показатель кислотно-щелочного баланса — Ph. Согласно правилам СанПинН, в нормальной питьевой воде он должен составлять 6-9 единиц, лучше стремиться к 7 единицам.

При этом нормы рН воды, предназначенной для разных отраслевых нужд, отличаются от pH-нормы воды для питья:

в общественных бассейнах этот норматив 7,2-7,4;
при производстве пива используется водная основа с показателями 6,0-6,5;
для безалкогольных напитков 3,0-6,0;
в системах теплоснабжения параметр указывается при температуре +25ºС и находится в пределах 7,0-8,5 для открытых систем и в пределах 7,0-11,0 для закрытых;
в энерготехнических и паровых котлах не меньше 8,5;
в системах охлаждения: для оборотных и добавочных вод 6,5-8,5, в циркуляционных холодного контура 6,5-8,2, горячего контура 6,8-8,0.

Средства для промывки котлов

Профилактические промывки теплообменников газовых котлов с помощью специальных жидкостей необходимы для нормального функционирования отопительного оборудования. Со временем на внутренних каналах образуется накипь, которая затрудняет движение теплоносителя. Это может привести к увеличению потребления газа, перегреву устройства и дополнительной нагрузке на циркуляционный насос.

Периодические промывки снижают риск поломок отопительного оборудования и трат на покупку дорогих комплектующих.

Когда промывать котлы и теплообменники

На заводе-изготовителе газовые котлы сопровождают подробной инструкцией, где указаны способы очистки и периодичность проведения процедуры. Но эти рекомендации актуальны при идеальных условиях эксплуатации, которые в реальности не всегда соблюдаются.

О необходимости промывки теплообменников котлов сигнализируют следующие факторы:

потребление энергии выросло, но эффективность нагрева осталась прежней или снизилась;
циркуляционный насос работает с характерным шумом;
увеличилось время нагрева радиаторов отопления;
требуется заменить дефектные резиновые уплотнители;
на элементах теплообменника образовался нарост грязи, накипи и окалины, убрать который можно только механическим способом.

Чтобы не допустить критического состояния оборудования, нужно использовать жидкость для промывки котлов в целях профилактики 1 раз в год. Очистка теплообменника, через который циркулирует вода повышенной жесткости, требуется каждые 6 месяцев.

Также необходимо с помощью средства для промывки теплообменников периодически удалять сажу, осевшую на поверхности корпуса отопительного устройства. Здесь нет точных норм расчета интервала между чистками. Количество налета зависит от качества подаваемого газа, наличия фильтрующих модулей и конструктивных отличий котла. Поэтому процедуру проводят по мере накопления сажи.

Если теплоносителем является антифриз, регулярность чистки зависит от марки оборудования. В некоторые устройства при производстве добавляют специальные вещества, препятствующие образованию накипи. Но даже в этом случае профилактические промывки рекомендуют проводить не реже, чем 1 раз в 2 года.

Способы промывки теплообменника

Для промывки котлов можно использовать специальные растворы и устройства или очищать детали вручную. Выбор способа зависит от характера загрязнения и материала отопительного оборудования. Рассмотрим 3 основных варианта.

Химическая промывка теплообменников — это обработка загрязненных поверхностей оборудования специальными реагентами. В результате химических реакций происходит вымывание известковых отложений.
Для ручной промывки теплообменник разбирают, чтобы обеспечить доступ к нагревательным элементам. Для упрощения процесса можно замочить прибор в емкости со слабо концентрированным раствором кислоты.
Гидродинамическая очистка. Процесс вымывания отложений извести происходит с помощью напора воды под высоким давлением. Иногда в жидкость добавляют химические реагенты или смеси с абразивными частицами.

Вывод

Из вышесказанного можно сделать следующий вывод: минеральные соли кальция Ca и магния Mg, растворенные в воде жизненно необходимы нашему организму, если, конечно, их концентрация не превышает установленных норм. Именно эти минералы образуют накипь на стенках чайников при кипячении. Если накипь не образуется, то вода считается обедненной, она близка по своим свойствам к дистиллированной и употреблять ее категорически не рекомендуется. Так что не надо боятся накипи, если она белого цвета и скорость ее образования в норме, то и химический состав и жесткость и кислотно-щелочная среда воды тоже находятся в нормальном состоянии.

Отстоявшуюся воду из чайника с накипью можно пить. Это не нанесет вреда здоровью, если конечно не употреблять саму каменную накипь в пищу.

В любом случае, при возникших сомнениях относительно качества питьевой воды необходимо взять ее пробу и сделать лабораторный анализ. На его основании можно подобрать систему водоподготовки с соответствующими характеристиками. А если вас смущает белый каменнообразный слой на стенках чайника достаточно засыпать в него пакетик лимонной кислоты, пару раз прокипятить и хорошо промыть.

Образование накипи

Откуда она берется накипь? Что такое жесткая вода? Ведь кажется, вся вода в наших трубопроводах проходит централизованную очистку. Почему же тогда при работе с такой «очищенной» водой имеет место быть образование накипи?

Начнем издалека. Вода не может быть изначально идеально чистой. Она уже имеет какой-то состав, и она может быть как мягкой, так и жесткой. Не важно, берете вы воду из артезианской скважины или первичного источника в виде озера или реки. В ней все равно будут содержаться соли жесткости, другой вопрос, в каком составе. Соли жесткости – это соли кальция и магния. Процентное соотношение их в жесткой воде может быть самым разным. Это не обязательно 50 на 50.

Центральная система водоснабжения при очистке воды мало времени уделяет умягчению. Ее основная забота обеззаразить воду, чтобы никто не отравился. В результате, мы используем жесткую воду, что в быту, что в промышленности. Причем она бывает, как просто жесткой, так и очень жесткой. И образование накипи является последствием работы поверхностей с жесткой водой.

Накипь – это твердые кальциевые отложения, которые плохо растворяются и образуются в результате образования пара или нагрева воды. Кроме известкового налета, при разогреве воды еще образуется углекислый газ. Но его количество имеет значение, только в промышленных масштабах работы с жесткой водой. Так в котельных, при очистке от накипи котлов нужно обязательно проветривать помещения, но и при кипячении воды также нужно обеспечить в помещении хорошую вентиляцию.

Образование накипи в процессе разогрева воды происходит всегда, если вода жесткая. Только вот накипь может быть разной, т.к. жесткость воды может быть не обязательно карбонатной. Понятно, что причина образования накипи карбонатной являются соли кальция и магния. В случае, если образование накипи происходит за счет силиката кальция, то накипь получается сульфатной. Кремнекислые соединения таких веществ, как железо, алюминий или кальций приводят к образованию накипи силикатной. Так, что образование накипи после работы с жесткой водой не означает, что выпала именно карбонатная накипь. Хотя следует уточнить, что карбонатная накипь самая распространенная.

Существует такое мнение, что чем шире в диаметре труба, которую применяют для разогрева котла, тем дольше она проработает, и тем меньше на такой широкой трубе будет образований накипи. Конечно, более широкая труба прослужит без чистки от накипи дольше, но налет будет все равно, и удаление накипи будет иметь место и в той трубе, и в этой. Часто в котельных используют более металлоемкие и широкие трубы, чтобы избежать быстрого выхода их из строя из-за накипи. Но тут нужно заметить, что если не использовать фильтры от накипи и не делать чистку котла от накипи вовремя, и толстые трубы не помогут.