Как правильно подготовить воду для системы отопления?

В преддверии зимних холодов особую значимость приобретает вопрос, как подготовить воду для отопительных систем. Правильная подготовка воды вдвойне важна для владельцев частных загородных участков, не подключенных к теплоцентрали и получающих воду из скважин или колодцев. Если вода жесткая, содержит сторонние примеси, например, железо или марганец, это чревато выходом из строя не только сантехники и бытовых электроприборов, но и порчей теплообменников, коррозией трубопроводов и радиаторов.

Система отопления загородного дома.

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.