Накип: чому вона утворюється і як з нею боротися?

• Що таке накип?
• Чому накип шкідлива?
• Захист від накипу в електричних водонагрівальних системах
• Захист від накипу в кондиціонерах випарного типу
• Видалення накипу і пом'якшення води
• Магнітна обробка води
• Системи для пом'якшення води, магнітні перетворювачі води
• Очищення котлів від накипу
• Види магнітних перетворювачів води

Що таке накип?
Практично кожен з нас стикався з проблемами, пов'язаними з утворенням накипу. Досить навести приклади з «зарастанием» ТЕНів пральної машини або водонагрівача, утворенню вапняного нальоту від крапель води на хромованих змішувачах у ванній і на кухні, появи білого нальоту на посуді. Що таке накип і чому вона утворюється?
Накип - це тверді відкладення солей жорсткості, які формуються, головним чином, структурами кристалів карбонату кальцію (CaCO3). Солі жорсткості - іони кальцію (Ca2 +), магнію (Mg2 +) і бікарбонату (HCO3-) - потрапляють в систему водопостачання в розчиненому вигляді з грунтових вод і вапнякових артезіанських свердловин, що зумовлює наявність жорсткої води в системі водопостачання практично всіх географічних поясів Росії. Вважається, що вживання жорсткої води не має негативних наслідків для здоров'я. У той же час, жорстка вода негативно впливає на смак води, сприяє поганому вспениванию миючих засобів, сушить шкіру.

Природні відкладення карбонату кальцію.

Чому накип шкідлива?
Підвищена жорсткість води сприяє утворенню накипу.
Накип утворюється при нагріванні або випаровуванні жорсткої води, псуючи не тільки візуальне сприйняття, наприклад, ванної кімнати, але і приводячи до ряду негативних наслідків, а саме:
- випадаючи в осад, шар накипу звужує прохід трубопроводів, особливо в місцях вигинів, приводячи до втрати тиску і засмічення;
- виступаючи в ролі ізолятора, «шуба» накипу знижує тепловіддачу нагрівальних елементів техніки (в електрочайника та кава-машинах, котлах і бойлерах), «примушуючи» збільшувати споживання електроенергії для досягнення або підтримки необхідної температури. Шар накипу в 1 мм збільшує витрати теплової енергії на 10%, а якщо на стінках котла або бойлера наросло 13 мм, то втрачається вже 70% тепла. Все це призводить до підвищеного зносу техніки, скорочення терміну служби і її передчасного виходу з ладу.
- накип виводить з ладу обладнання, рухливі елементи кранів і вентилів;
- під шаром накипу поступово розвиваються корозійні процеси, також ведуть до передчасної поломки обладнання.
- накип у вигляді відкладень або білих розлучень утворюється на душовий шланг, Гусак і важелях змішувача, на борту і всередині ванни, на горловині та обідку унітазу;
- збиток від накипу відбивається і на сантехнічних гумових прокладках і прокладці, знижуючи їх еластичність і сприяючи їх розриву.

Підвищена жорсткість води сприяє утворенню накипу

Нарости вапна в трубах знижує прохід і
знижує характеристики тиску системи

Відкладення накипу в трубопроводах Стародавнього Риму
- вік відкладень 2000 років

Накип сприяє «закисання» арматури
і її виходу з ладу

За шаром накипу розвиваються корозійні процеси

Захист від накипу в електричних водонагрівальних системах.

Заміна або ремонт елементів системи гарячого водопостачання вимагає певної кваліфікації. Так що, не кожен зможе самостійно і грамотно виконати сантехнічні або електричні роботи з цим пов'язані. Проте є способи профілактики, які дозволять відкласти «хірургічне» втручання в систему на максимально можливий термін:
- Рекомендується раз в місяць відкривати / закривати регулювальні клапани і вентилі високого тиску, щоб захистити труби від освіти накипу;
- Слід по можливості уникати занурення нагрівальних елементів в робоче середовище (води) або застосовувати елементи зі спеціальним покриттям для захисту від накипу;
- Підтримувати в котлі, бойлері, трубопроводах систем опалення та водопостачання робочу температуру середовища (води) нижче 60 ° С, що істотно сповільнить процес утворення накипу, а також зменшить Ваші витрати на електрику;
- Використовуйте алюмінієвий анод (видаткова деталь, наявна в будь-якому електричному водонагрівачі; вступає в електрохімічну реакцію з водою і продовжує «життя» нагрівального елементу), а не традиційний магнієвий;
- Використовуйте алюмінієві нагрівальні елементи потужністю менше 2,4 кВт;
- Для ефективної роботи регулярно проводите сервісне обслуговування водонагрівальної техніки щоб уникнути несподіваних збоїв у роботі;
- При виборі водонагрівача ознайомтеся з рекомендаціями виробника по експлуатації техніки стосовно до систем з жорсткою водою.

Процес утворення накипу починається, в першу чергу, на нагрівальному елементі (ТЕН)

Захист від накипу в кондиціонерах випарного типу.

Правильне обслуговування кондиціонера збільшить термін експлуатації і дозволить йому працювати ефективніше. Регулярне технічне обслуговування не тільки запобіжить утворенню накипу, але забезпечить свежёсть і гігієну повітря, що поступає.
Вода випаровується з кондиціонера, залишаючи в приладі сольовий осад, що в кінцевому підсумку призводить до утворення відкладень на нагрівальної поверхні конденсатора води. Установка регулювального клапана в систему циркуляції води може знизити утворення накипу, але збільшить витрату води. Зазвичай клапан монтується на вертикальній ділянці труби після насоса або вбудовується в картер. Наявність клапана дозволяє зливати частину відпрацьованої води і заливати свіжу. Однак через високий вміст солей відпрацьована вода може сприяти корозії покриття даху, якщо не організований спеціальний відведення води на землю. При високій жорсткості води для монтажу систем рекомендується застосовувати пластикові труби, але не мідні через труднощі їх очищення від накипу.

Утворення накипу і солі на решітці кондиціонера

Видалення накипу і пом'якшення води.
1) «Народні» методи видалення накипу. У побуті ми нерідко стикаємося з питанням як позбутися від накипу. Фізично стерти накип, особливо намоклі, досить складно. При цьому, прибрати накип з пластикової поверхні легше, ніж з металевою. Тому застосування приладів з пластиковим покриттям краще там, де вода жорстка. Пластикові поверхні можна зачищати від накипу щіткою з нейлоновим ворсом, бажано, із застосуванням очищувачів, що містять сульфаминовой кислоту або аналоги. Доступною альтернативою може бути звичайною столовий оцет, який є 3-15% розчином слабкої оцтової кислоти. Налийте рівні частини оцту і води в трубу або ємність, яку необхідно очистити і залиште на ніч. Після вилийте суміш і промийте водою. Якщо накип як і раніше залишилася, налийте суміш ще раз, але вже з великим вмістом оцту і витримайте більший час. Не слід застосовувати для видалення накипу з металевих поверхонь сильних неорганічних кислот, таких як соляна, сірчана або азотна, так як вони будуть викликати корозію металу, включаючи нержавіючу сталь і алюміній. Білі плями, що утворюють на посуді, можуть бути видалені як за допомогою спеціальних засобів, що продаються в магазинах, так і просто протиранням посуду замшею або бавовняним рушником відразу після миття.
2) Щоб запобігти утворенню накипу треба знизити або прибрати жорсткість води, тобто здійснити пом'якшення води. Метод пом'якшення води заснований на застосуванні спеціальних реагентів, які переводять солі жорсткості з розчину в нерозчинну форму з подальшою фільтрацією отриманого осаду. Основними реагентами для пом'якшення води є сода і гашене вапно.
3) катіонірованіе. Метод видалення накипу заснований на реакції іонного обміну. Спеціальні гранули з іонообмінної смоли поглинають з води іони кальцію і магнію, переводячи їх в дуже важко розчинними форму, як би «замикаючи» їх усередині гранул, а віддаючи натомість в воду іони натрію і водню. Таким чином, солі жорсткості прибираються з розчину і вода стає м'якшою.
4) Зворотний осмос. Цей метод пом'якшення води заснований на застосуванні синтетичних напівпроникних мембран, розмір осередки яких можна зіставити з розміром молекули води. Мембрана здійснює селективне розділення води на молекули води та інші домішки, включаючи і солі жорсткості. Тобто, вода після мембрани виходить вже пом'якшена.
5) Існують також «екзотичні» способи пом'якшення води. Наприклад, для використання в системі опалення можна збирати в ємності і використовувати дощову воду, яка утворюється випаровуванням і не містить солей жорсткості.
Всі ці методи об'єднує наявність витратних частин, які потребують регулярної заміни та / або наявність дорогого устаткування. Застосування реагентів, найчастіше, несприятливо позначається на екології.

Білі розводи накипу на хромованих частинах змішувача - справжній бич ванної кімнати!

Магнітна обробка води.
Перші згадки про вивчення впливу магнітного поля на воду з'явилися ще в кінці XIX століття. У XX столітті був відзначений ряд цікавих фактів, зокрема, обробка насіння магнітно-структурованою водою прискорює їх всхожёсть і збільшує врожайність. Існують дані, що вживання омагниченной води сприяє лікуванню сечокам'яної хвороби. В тому числі, ще в 1945 році було отримано патент на спосіб запобігання парових котлів методом попередньої магнітної обробки води. Сьогодні магнітна активація води - це один з перспективних напрямків водопідготовки завдяки своїй екологічності і відсутності необхідності регулярної заміни фільтруючих елементів і додаванні хімічних реагентів.

Накип на нагрівальному елементі та всередині теплообмінника кави-машини пункту громадського харчування

Системи для пом'якшення води, магнітні перетворювачі води

Існує ряд вітчизняних та імпортних пристроїв, іменованих «магнітний перетворювач води, пом'якшувач води, нейтралізатор жорсткості води, протинакипної пристрій, гідромагнітна система, кондиціонер води». Незалежно від назви всі ці системи для пом'якшення води мають однаковий принцип конструкції: всередині системи вбудовані постійні магніти, які впливають на робоче середовище (воду) силою магнітного поля. При цьому важливою властивістю системи для пом'якшення води є щільність або індукція магнітного поля, що безпосередньо впливає на якість обробки води. Виробники дійсно ефективних магнітних перетворювачів води застосовують постійні високоенергетичні неодимові магніти, виготовлені зі сплаву неодим-залізо-бор (Nd-Fe-B). Неодім - рідкоземельні метал; є основним компонентом магніту. Наприклад, якщо докласти один до одного два неодімових магніту, то їх, на відміну від звичайних феритових магнітів, розчепити буде дуже складно. Магнітні перетворювачі води бувають проточні, вмонтовуються безпосередньо перед захищається приладом або всією системою (в цьому випадку вода протікає через пристрій), і накладного типу, коли пристрій монтується на трубу або шланг без контакту водою.
Механізм магнітної обробки води можна описати таким чином. Молекулу води (H2O) можна представити у вигляді елементарного диполя - частку з позитивно (H +) і негативно (ОН) зарядженими полюсами. Під дією сил взаємного тяжіння диполі води утворюють так звані кластери, об'єднуючись навколо присутніх в воді мікрочастинок і іонів домішок (в нашому випадку Са 2+ і СО3 2-), не даючи їм взаємодіяти між собою.
При нагріванні води кластерна структура руйнується, і іони, з'єднуючись, утворюють карбонат кальцію CaCO3, який і осідає на нагрівачах і трубах, створюючи основу накипу.

Кластерна структура води

При нагріванні необробленої води відбувається руйнування кластерів і утворення відкладень накипу

Постійні магніти всередині магнітного перетворювача води розташовані таким чином, щоб на невеликій відстані магнітне поле змінило напрямок кілька разів. Коли вода протікає між рядами магнітів, диполі води відчувають вплив сили Лоренца, яка змушує диполі робити коливальні рухи, послаблюючи структуру кластерів. В результаті, значна частина кластерів розпадається. Вивільнені при руйнуванні кластерів мікрочастинки стають ніби центрами кристалізації, на які воліють осідати утворюються молекули СаСО3. Далі процес набуває лавиноподібного характеру - до поверхні виникли мікрокристалів прикріплюються всі нові молекули, утворюючи вже видимі оку частинки.

Кластери води, що проходять між магнітними полями, відчувають вплив сили Лоренца, яка «розхитує» кластери води і призводить до утворення центрів кристалізації.

Магнітно-активована вода при нагріванні не утворює відкладень накипу; арагонітом (центри кристалізації) «збирають» карбонат кальцію на себе і утримує його в товщі води у вигляді осаду.

Замість твердої накипу - так званого аморфного кальциту - з'являються тонкодисперсні частинки арагонита, що мають іншу кристалічну структуру. Частинки арагонита можуть бути видалені фільтрацією або виведені із системи зливом води. У підсумку, при нагріванні води, що пройшла магнітну обробку, збільшується розмір арагонітом, і накип не утворюється.
Згодом карбонат кальцію старих відкладень накипу також починає взаємодіяти і приєднується до арагонітом, що знаходяться у воді. В результаті стара накип розпушується і віддаляється зі стінок трубопроводу і нагрівальних елементів (видалення відкладень відбувається поступово і займає від 1 до 4-6 місяців). Крім того, з плином часу на трубах і теплообмінниках утворюється тонка темна плівка, що складається з вищих оксидів заліза (Fe3O4, Fe5O6), яка захищає обладнання від корозії (швидкість реакції корозії, як підтвердили експерименти, знижується на 40-75%).

Частинки арагонита «забирають» карбонат кальцію зі старої накипу, розпушують її і поступово видаляють. Під старими відкладеннями утворюється захисна плівка, що перешкоджає корозії.

Очищення котлів від накипу

Використання магнітних перетворювачів води є ефективним засобом для очищення котлів від накипу. Випробування магнітних перетворювачів води на побутових опалювальних котлах і аналіз отриманих даних дозволяють зробити висновок, що при магнітній обробці зменшується тільки діюча жорсткість води (тобто ні магній ні кальцій з води не видаляються). Обробка магнітним полем зменшує тенденцію розчинених мінеральних речовин формувати накип (осад і відкладення) в котлах. Таким чином, незважаючи на те, що вода фактично залишається жорсткою (тобто концентрація розчинених мінеральних речовин не змінюється), вона «поводиться» як м'яка вода. При цьому відкладення у вигляді накипу на нагрівальних елементах під час використання випробуваних зразків зменшується до 60%.

Результати та переваги, які досягаються застосуванням магнітної обробкою води для різних приладів і апаратів:
- Безумовним плюсом магнітної активації води є екологічність даного методу. Немає необхідності в періодичному додаванні хімічних засобів для боротьби з накипом, а, крім того, йде питання забруднення екології зливом відпрацьованої води;
- пом'якшена вода сприяє кращому піноутворення - мило нормально «милиться». Як наслідок, скорочується витрата миючих засобів для миття посуду, прання і миття у ванній;
- Збільшення терміну експлуатації техніки скорочує витрати коштів на сантехнічні та електричні роботи, періодичне обслуговування техніки;

Результати застосування магнітних перетворювачів для захисту від накипу котлів, водонагрівачів і побутової техніки

водонагрівач
електричний Запобігає процес Утворення «білої шуби» накипу на нагрівальному елементі и в теплообмінніку. Відбувається поступова очищення теплообмінніка від старої накипу. Зніжується рівень шуму приладнати при работе. Котли, бойлери Захист від вапняних відкладень накипу теплообмінніка котла и трубопроводів. Збільшується передача тепла в системе опалення. Прідушуються корозійні процеси Всередині обладнання, зніжуються витрати на газ и електрик. Посудомийна машина После миття на посуді, скляних келиха, посуді з нержавіючої сталі НЕ з'являється білий Наліт, розлучення и плям. «Продовжується» життя нагрівального елементів. Кава-машина Відалення накипу з нагрівача, деталей теплообмінніка, а такоже системи генерації парі. Істотне Поліпшення смаку напоїв, вода не утворює плівки. Зволожувач Повітря Запобігає Утворення накипу и закупорювання отворів, через Які віпускається зволожене Повітря. На меблях, куди осідає волога з зволожувача, перестає утворюватися білий наліт. Льодогенератор Зберігається гігієна і чистота льодогенератора. Кубики льоду не "розм'якшуються», зберігають форму. Кубики виходять прозоріше, без «зайвих» домішок смаку і запаху. Басейни і СПА Магнітна активація води збільшує ефективність при чищенні басейнів і СПА від органіки. Пом'якшення допомагає стабілізувати РН-баланс і загальну жорсткість води. Допомагає надати воді ідеальну прозорість. Автомобільні мийки пом'якшена вода не утворює патьоків на кузові машин після миття. Крім того, знижується витрата миючих засобів, а також воску для полірування.

Застосування магнітного перетворювача економічно виправдано. Вартість сервісного обслуговування опалювальної техніки або водонагрівача, що включає видалення накипу в теплообміннику котла або бойлера, середньої потужності становить 4000-6000 руб, а очищення трубопроводів - від 150 руб. за пог.метр. Очищення котла від накипу здійснюється кислотами і лугами з наступним промиванням водою, створюючи головний біль з утилізацією відпрацьованої води. При цьому, без подальшої профілактики обладнання накип в котлі зажадає нових грошових вливань вже через 1,5-2 роки в залежності від жорсткості води.
Вартість магнітного перетворювача умовного діаметра Ду12 коливається від 1000 до 1500 руб. При цьому пристрій буде працювати мінімум 10 років практично без втрат щільності магнітного поля, не вимагаючи витратних реагентів, хімікатів, витрат електроенергії.
Продовжимо економічну тему. Візьмемо до прикладу всім відоме по ТВ-рекламним роликам засіб для видалення накипу в пральній машині. 1 пачка кошти коштує близько 300 рублів (на 3 місяці), тобто 12000 руб за 10 років! Можна купити нову пральну машину. магнітний перетворювач води для пральної машини коштує близько 600-800 руб.
Висновок: магнітна обробка води - це дієвий екологічно нешкідливий і економічно вигідний спосіб захисту від накипу.

Види магнітних перетворювачів:
Магнітні перетворювачі води UDI-MAG (Італія) проти утворення накипу для пральних і посудомийних машин

Магнітні перетворювачі води UDI-MAG (Італія) проти утворення накипу для водонагрівальної і опалювальної техніки

Магнітні перетворювачі води UDI-MAG накладного типу на труби з пластика і металу.

Що таке накип?
Що таке накип і чому вона утворюється?
Що таке накип і чому вона утворюється?
Чому накип шкідлива?