REIKALAVIMAI ŠILDYMO SISTEMOS VANDENIUI

2012 m.

Šildymo ir vėsinimo sistemose šilumnešiu tarnauja skysčiai, dažniausiai vanduo. Vanduo turi vieną išskirtinę savybę – jis turi didžiausią šiluminę talpą. Tai reiškia, kad 1 kg arba 1 litras vandens gali pernešti didžiausią kiekį šilumos, palyginus su kitais plačiai paplitusiais šilumnešių skysčiais (įvairūs glikoliai ir pan.). Tam pačiam šilumos kiekiui pernešti reikia mažesnio vandens kiekio (srauto), palyginus su kitais skysčiais.

Vanduo žinomas kaip universaliausias tirpiklis Žemėje. Todėl chemiškai grynas vanduo yra tik distiliuotas vanduo. Praktikoje vanduo savyje turi ištirpusių įvairių druskų, oro ir kt. priemaišų.

 

Jeigu priemaišų vandenyje yra per daug, šildymo ir vėsinimo sistemose kyla daug problemų:

  • mažesnis šilumos pernešimo ir perdavimo efektyvumas,
  • įvairūs triukšmai sistemoje,
  • siurblių našumo sumažėjimas,
  • sistemų disbalansas,
  • per ankstyvas sistemų ir įrenginių susidėvėjimas,
  • gedimai ir avarijos,
  • taip pat padidintas energijos sunaudojimas.

 

Pagrindiniai šilumnešio vandens teršalai yra dumblas ir kalkinės nuosėdos. Kalkinės nuosėdos būna ištirpusios pirmojo sistemos užpildymo vandenyje (dažniausiai vandentiekio). Po to, kalkinių nuosėdų kiekis sistemoje ir ypač katiluose, tiesiogiai priklauso nuo sistemos sandarumo, nes tai susiję su papildomo į sistemą vandens kiekiu.

 


KATILŲ GAMINTOJŲ REIKALAVIMAI SISTEMOS VANDENIUI

 

Įvairūs katilų ir kitų šildymo sistemų įrenginių gamintojai nurodo savo reikalavimus šildymo sistemos vandens cheminei sudėčiai. Viena iš svarbiausių vandens savybių yra vandens kietumas. Pavyzdžiui, Belgijos katilų gamintojo ACV reikalavimai termofikacinio vandens kietumui - ne didesnis kaip 2.5-5.6° DH. Išvertus į kitus kietumo vienetus, gaunami sekantys skaičiai:

°dH

ppm

mg/l

°EH

°F

mmol/l

2,5-5,6

44,73-100,18

44,65-100,02

3,13-7,0

4,45-9,99

0,45-1,01

 

Siekiant užtikrinti reikiamą vandens kietumą, ACV gamykla rekomenduoja naudoti suminkštintą vandenį arba naudoti šildymo sistemos vandens priedus pagamintus firmose Fernox arba Sentinel. ACV gamykla nedraudžia naudoti ir kitų analogiškų vandens priedų pagal jų naudojimo instrukcijas, tačiau reikalauja prieš naudojant pasikonsultuoti su ja.

 

Kiti ACV gamyklos reikalavimai katilų "ACV Prestige" termofikaciniam vandeniui:

Parametras

Mat. vnt.

Dydis

Rūgštingumas

ph

6,6-8,5

El. laidumas

μS/cm

<400 prie 25°C

Chloridų kiekis

mg/l

<125

Geležies kiekis

mg/l

<0,5

Vario kiekis

mg/l

<0,1

 

 

Lietuvoje keliami reikalavimai geriamojo vandens kokybei (pagal higienos normą HN 24:2003):

Parametras

Mat. vnt.

Dydis

Kietumas (nereglamentuotas)

mg/l

<270 (sutartinis)

Rūgštingumas

ph

6,5-9,5

El. laidumas

μS/cm

<2500 prie 20°C

Chloridų kiekis

mg/l

<250

Geležies kiekis

mg/l

<0,2

Vario kiekis

mg/l

<2,0

Sulfatų kiekis

mg/l

<250

Mangano kiekis

mg/l

<0,05

Natrio kiekis

mg/l

<200


ŠILDYMO SISTEMOS VANDENS PARUOŠIMAS

 

Labai dažnai šildymo sistemos vandenį reikia paruošti, kad jo savybės (ypač kietumas) atitiktų gamintojų reikalavimus. Tai galima atlikti dviem būdais:

1. Užpildomo vandens minkštinimas katijonitiniais filtrais. Paprasčiausiu atveju, tai indas, pripildytas specialios medžiagos, pro kurią tekėdamas vanduo atiduoda Ca+ (kalcio) ir Mn+ (mangano) jonus ir prisijungia Na+ (natrio) jonus. Tokiu būdu vandenyje netirpios druskos pakeičiamos tirpiomis, kurios neiškrenta nuosėdomis ir neteršia šildymo sistemos (ypač katilų) paviršių. Praleidus tam tikrą kiekį vandens (800 l – 1 m3), priklausomai nuo filtro modelio, jame esančioje medžiagoje nebelieka Na+ jonų, jie visi būna pakeisti Ca+ ir Mn+ jonais – medžiaga „prisisotina“ ir daugiau nebegali atlikti vandens minkštinimo funkcijos. Tada ją reikia regeneruoti (atnaujinti). Tai daroma su valgomosios druskos stipriu tirpalu, juo skalaujant filtro medžiagą. Šiuo atveju, rankiniu būdu.

       Tokio tipo filtrai, kaip pigesnis variantas, gali būti naudojami sistemose iki maždaug 100 kW galios. Tai lemia sistemos nesandarumas ir reikalingo papildyti vandens kiekis.

      Brangesnis variantas, tuo pačiu suteikiantis aptarnavimo komforto, nes nebereikia rankomis pilstyti druskos tirpalo, yra automatiniai vandens minkštinimo katijonitiniai filtrai. Jie susideda iš kolonos, kurioje yra speciali medžiaga ir šalia stovinčios talpos su labai švarios valgomosios druskos (NaCl) tabletėmis. Kolonos viršuje yra valdymo automatika (arba pagal laiką, arba pagal praleisto vandens kiekį), kuri valdo ir automatiškai vykdo regeneravimo procesą pagal poreikį. Tokie filtrai naudojami vidutinės ir didesnės galios šildymo sistemose (> 50 – 100 kW).


2. Jau užpildytos šildymo sistemos vandens minkštinimas. Tai atliekama į šildymo sistemą įpilant tam tikrų cheminių medžiagų, kurios neutralizuoja šildymo sistemos vandenyje esantį kalcį (Ca) ir kt. Dažnai šie priedai gali turėti dar kelias kitas papildomas savybes: neutralizuoja geležį ir jos junginius, padengia šildymo sistemos paviršius apsaugine plėvele, suriša laisvą deguonį (O2), tuo efektyviai stabdydami koroziją ir kt.

Viena iš šių priedų savybių ta, kad po panaudojimo jie paliekami šildymo sistemoje, jų nereikia po to išplauti ar išleisti. Žinoma, su kiekvienu sistemos papildymu šviežiu, neapdorotu vandeniu, atitinkamai reikia papildyti ir šių priedų. Tai labai patogu buitinėse šildymo sistemose.

 

D U K

- Kaip įpilti šių priedų į šildymo sistemą, jeigu vanduo joje yra su pertekliniu slėgiu (0,5-2,5 bar)? Gaila ir neūkiška būtų išleisti vandens perteklių į nuotėkas iki nulinio slėgio, kad aukščiausiame sistemos taške būtų galima tiesiog įpilti priedo?

Ats.: Tai galima padaryti, šildymo sistemos vandens papildymo vamzdyje įsirengus priedų įpylimo koloną. Ją sudaro storesnio vamzdžio atkarpa su keturiais antgaliais ir uždarymo čiaupais.

Priklausomai nuo priedų gamintojo, įvairių priedų koncentracija šildymo sistemoje gali svyruoti nuo 1:100 iki 1:1000.

Pavyzdžiui buitinės mažos galios katilinės (iki 50 kW) šildymo sistemos vandens talpa yra apytiksliai 100 - 500 l, tai reikalingas priedo kiekis, po pirmojo sistemos užpildymo vandentiekio vandeniu, gali būti nuo 0,1 l iki 5 l. Vėlesnių sistemos papildymų vandens kiekis būna daug kartų mažesnis, o pirmojo sistemos užpildymo metu priedą galima užpildyti per kelis kartus, tai priedų įpylimo kolonos talpa parenkama ~ 0,5 – 1,0 l.

 

Kolonos vamzdžio ilgis, priklausomai nuo vamzdžio skersmens turėtų būti toks:

Medžiaga

Plienas

Varis

Skersmuo

DN 25

DN 32

DN 40

DN 50

28x1

35x1,5

42x1,5

l/m

0,577

1,012

1,320

2,206

0,531

0,804

1,195

(0,5 l) ilgis, cm

87

50

38

23

95

63

42

(1 l) ilgis, cm

--

99

76

45

--

--

84