Подготовка воды для отопительной системы и как ее умягчить

В частных и многоквартирных домах обычно используется водяная система отопления. Но если в централизованной сети не получится контролировать качество теплоносителя, то в автономной системе это просто необходимо делать, потому что некачественная вода для отопления способна вывести из строя многие элементы отопительного контура. Теплоноситель с различными примесями может разрушать стенки котла и трубопроводов, способствовать образованию накипи, выводить из строя теплообменники и радиаторы. Следствием этих проблем становится перерасход топлива, ухудшение теплоотдачи.

Подходящая вода для системы отопления

Вода для системы отопления должна пройти необходимые стадии очищения и подготовки. Благодаря этому удастся максимально продлить срок службы отопительного оборудования и радиаторов.

Для определения качества и состава теплоносителя нужного провести специальные тесты. Услугу можно заказать в сертифицированной лаборатории. Вследствие этого в достоверности результатов и их точности можно не сомневаться.

Важно! Можно самостоятельно узнать состав воды в домашних условиях. Для этого используют специальные наборы для быстрого анализа.

С помощью наборов для анализа жидкости узнают кислотность воды, ее жесткость, а также определяют в теплоносителе наличие солей аммония, нитритов, хлора, нитратов, фторидов, сульфидов, марганца, железа.

Качественная вода для котла отопления должна соответствовать следующим стандартам:

1. Кислотность (рН) теплоносителя должна быть в пределах 8-9,5.
2. Минимально допустимая концентрация растворенного кислорода составляет 0,05 мг/м³. Лучше, если кислорода в воде вообще не будет.
3. Концентрация железа не должна превышать 0,5-1 мг/литр.
4. Оптимальная жесткость жидкого теплоносителя для отопительной системы составляет 7-9 мг/л. Если жесткость выше, надо знать, как умягчить воду для системы отопления.

На заметку! Оценивать состав теплоносителя нужно раз в полгода.

Если в воде содержатся патогенные микроорганизмы, то они могут формировать слизистые пленки на внутренних поверхностях труб и отопительных приборов, что будет ухудшать работу системы. А при нагревании жидкости ее уровень кислотности меняется.

Учтите, что обессоленная вода имеет повышенную кислотность. Если в очень мягкой воде присутствует много диоксида углерода и кислорода, это приводит к коррозии. Однако при минимальной концентрации указанных веществ электрохимическая коррозия будет незначительной.

Солевые примеси в составе теплоносителя способствуют образованию накипи на внутренних поверхностях отопительных приборов и трубопроводов. Однако соли снижают кислотность воды и предотвращают коррозию металлических элементов, поэтому полностью избавляться от солей при подготовке воды не нужно.

Химический состав теплоносителя

Меньше всего примесей содержит дистиллированная вода для отопления, но она дороже обычной водопроводной воды. За один литр придется заплатить 0,21$ (14 рублей). В продаже есть специальная вода, обогащенная ингибиторными присадкам. Бутилированная вода в системе отопления значительно уменьшает вероятность образования коррозии.

Кроме этого, в дистилляте содержатся ПАВ, отвечающие за снижение образования накипи на внутренних поверхностях отопительных приборов и труб. Благодаря поверхностно-активным веществам все отложения отслаиваются и выводятся из контура через систему фильтрации. ПАВы уменьшают химическую активность жидкой среды, что продлевает срок службы сальников и прокладок.

Методы и способы водоподготовки

Первоначальная и основная подготовка воды для системы отопления заключается в фильтрации и предварительной термической обработке. Дальнейшая подготовка выполняется с использованием реагентов и специальных присадок, что позволяет добиться определенных свойств жидкости.

Методы водоподготовки для отопительных сетей:

• добавление химических веществ (реагентов) для изменения качеств воды;
• механическая фильтрация жидкости с использованием сетчатых и мембранных фильтров разной конструкции и размеров;
• для удаления железа его выводят в осадок с использованием каталитического окисления;
• обработка жидкости электромагнитными волнами для умягчения;
• отстаивание воды на протяжении определенного времени;
• термическая обработка (сюда входит дистилляция, замораживание и кипячение);
• удаление углекислого газа и кислорода методом деаэрации.

В процессе предварительной фильтрации тепловой носитель очищается от крупных взвешенных частиц (грязи, песка, глины, камней) и различных механических загрязнений. Если вода не очень грязная, то для очищения подойдут фильтры со сменными или промывными картриджами. Очень загрязненный теплоноситель очищают с помощью многослойных фильтров, состоящих из прослойки активированного угля, двух прослоек кварцевого песка, слоя антрацита и керамзита.

Важно! В процессе длительного кипячения из воды удаляется оксид углерода, что способствует смягчению жидкости, но карбонат кальция полностью не выводится.

Подготовка теплоносителя в домашних условиях

Для начала разберемся, как смягчить воду для отопления своими руками. Самый простой и доступный способ умягчения жидкого теплоносителя – это его кипячение. Во время термической обработки оксид углерода выводится из жидкости, что способствует снижению кальциевой жесткости. Однако небольшое количество кальция все же остается в жидкости, поэтому кипячение полностью не справляется с задачей смягчения теплоносителя.

Умягчать воду в домашних условиях можно с помощью фильтров с ингибиторами. По сути, это нейтрализаторы накипи. Ингибиторами является кальцинированная сода, едкий натр и известь. Жесткая вода пропускается через специальные фильтры, состоящие из ионообменной смолы. В итоге ионы магния и калия замещаются ионами натрия.

Безреагентным способом умягчения смолы можно назвать применение магнитных смягчителей. В результате воздействия магнитного поля свойства жидкости изменяются так, что примеси солей магния и калия не могут выпадать в форме твердого осадка, а образуют рыхлый шлам. Однако шлам все же нуждается в дополнительном выведении с помощью фильтров.

Внимание! Безреагентное смягчение воды малоэффективно при температуре теплоносителя в пределах 70-75°С, которая чаще всего наблюдается в автономной отопительной системе.

Еще один способ смягчения жидкого теплоносителя заключается в использовании метода обратного осмоса. Суть его состоит в следующем: жидкость продавливается через специальную мембрану, которая задерживает различные вещества, в том числе соли магния и калия, способствующие формированию накипи. Недостатком метода является дороговизна очистного оборудования, а также перерасход воды в процессе очищения (для получения 1 литра очищенной воды 2-10 л сбрасываются в канализацию).

Если для отопительной системы решено использовать талую или дождевую воду, то ей нужно дать отстояться несколько суток, после чего измерять ее кислотность. Если она находится в пределах 6,5-8, то жидкость можно заливать в отопительный контур.

Методы обезжелезивания теплоносителя

Концентрация железа в жидком теплоносителе не должна быть больше 1 мг/л. Оптимальное значение – 0,3 мг/л. Из-за переизбытка железа внутренние поверхности трубопроводов заиливаются, в железистом осадке размножаются бактерии. Причем процесс их активного роста наблюдается уже при температуре 30-40°С. В результате системы отопления и горячего водоснабжения быстро изнашиваются.

Существуют следующие способы обезжелезивания воды:

1. Самая простая методика – это отстаивание. В результате взаимодействия с кислородом железо окисляется самостоятельно, выпадает в ржавый осадок. Для самостоятельного проведения процедуры потребуется резервуар вместительностью 200-300 л, а также приспособления для нагнетания в жидкость кислорода, например, компрессор.
2. Также подойдет технология обратного осмоса. В этом случае используются фильтры на основе ионообменных смол. Для защиты от размножения железобактерий применяют хлорирование. Хлор добавляют из расчета, что на литр потребуется 50 мг. Однако перед этим нужно убедиться, что все элементы системы отопления устойчивы к хлору.
3. Если применяется вода из скважин, то концентрация железа может превышать 5 мг/л. В этом случае помогут только фильтры с использованием глауконитового песка, который обогащен оксидом марганца. При прохождении через фильтр теплоноситель очищается от сероводорода, марганца и железа. Все перечисленные вещества выпадают в осадок. Для очистки засорившегося фильтра используют раствор перманганата калия, который восстанавливает окислительную способность фильтрующего устройства.

Важно! Поскольку вредные химикаты после очищения воды из фильтра попадают в канализацию, этот метод подходит для домов с централизованными канализационными сетями.

4. Механические фильтры для очищения от торфа, песка, грязи, глины, органики и зоопланктона бывают со съемными или промывными картриджами. Напорные фильтры с зернистым наполнителем используются при сильных загрязнениях.

За коррозионную активность теплоносителя отвечает растворенный кислород. Нормы по этому параметру одинаковые для отопительных систем закрытого и открытого типа и составляют 0,05 мг/м³. Для выведения растворенного кислорода применяются колонки и деаэрационные установки.

Для исключения вероятности попадания кислорода в систему другими путями нужно контролировать герметичность и целостность всех элементов отопительного контура. Заполнение водой нужно проводить медленно, чтобы не образовывались воздушные пробки. Трубопроводы из газопроницаемых материалов (полипропилен, полиэтилен) защищаются антидиффузным алюминиевым слоем.