Гаряча вода в крані і стабільні +23 °C в будинку, коли за вікном міцний мороз — ці блага цивілізації стали вже звичними? Тепер дайте відповідь на просте запитання: чи виконувалось промивання теплообмінника газового котла після попереднього опалювального сезону? Якщо ваша відповідь «ні» — ви ризикуєте залишитися без тепла в зимовий період.
Щоб цього не сталося, читайте нашу статтю про боротьбу з накипом і про профілактику накопичення мінеральних відкладень. У нас детально викладені перевірені на практиці методи боротьби з кальцієвим нальотом, через який знижується ККД агрегату і зростає витрата палива. Наші поради допоможуть збільшити тепловіддачу і продовжити ресурс котла.
Як утворюється і чим небезпечний накип
Мало яка рідина не зрівняється зі звичайною водою по питомої теплоємності. Залежно від температури і тиску цей показник варіюється в діапазоні від 4174 до 4220 джоулів/(кг·град). Вода нетоксична, доступна і коштує дешево, що робить її майже ідеальним теплоносієм.
І все ж у Н2О є істотний недолік — в своєму природному стані вона містить солі лужноземельних металів Са і Mg. При нагріванні вони утворюють на внутрішніх поверхнях теплообмінного обладнання нерозчинні карбонатні, або, інакше, вапняні відкладення — накип.
Негативні наслідки утворення накипу наступні:
- зменшується ККД;
- знижується натиск води;
- прискорюється знос котла;
- збільшуються загальні експлуатаційні витрати.
Побутові котли опалення переважно оснащуються поверхневими теплообмінниками, в яких тепло передається через поверхні металевих стінок. Але у накипу високий термічний опір, тобто низька теплопровідність.
З цієї причини в забруднених теплообменниках знижується коефіцієнт теплопередачі, що призводить до зниження температури теплоносія в системі опалення і недостатнього нагріву води на виході водогрійного контуру.
Якщо ваш котел погано гріє воду, перевірте стан теплообмінника, можливо, вся справа в накипу, яка стала причиною зниження ККД
Тверді відкладення товщиною всього 0,2 мм збільшують витрату палива на 3%. Якщо товщина накипу складе 1 мм, перевитрата газу досягне 7%.
При зниженні теплопередачі для підтримки заданої температури води потрібно використовувати більше газу, що говорить про зниження ККД. Одночасно, при підвищенні витрати палива, збільшуються обсяги димових газів, посилюється викид шкідливих речовин, що забруднюють повітря навколо домоволодіння і атмосферу в цілому.
Відкладення повністю або частково перекривають прохідний перетин труби, що призводить до збільшення гідравлічного опору в системі, порушення циркуляції теплоносія, зниження подачі гарячої води в точках водозабору.
При використанні води нормальної жорсткості за рік утворюється шар накипу товщиною 2-3 мм. При більш високої мінералізації швидкість осідання карбонатів збільшується.
Порушення теплопередачі призводить до перегріву труб, що служить причиною утворення мікротріщин — майбутніх місцях корозії. Через роботу на граничних режимах агрегат передчасно виходить з ладу.
Щоб запобігти поломку обладнання, накип необхідно періодично видаляти. Планову чистку теплообмінників газових настінних котлів і підлогових агрегатів виконують у встановлені виробником терміни. Проста процедура допомагає підтримувати енергоефективність обладнання на початковому рівні, продовжує міжремонтний період, знижує загальну вартість експлуатації.
Сажа на зовнішніх поверхнях
При неповному згорянні газу на зовнішніх поверхнях теплообмінника осідає сажа — аморфний аллотроп вуглецю. Від сажі більше страждають теплообмінники котлів з відкритою камерою згоряння і природною тягою.
Однією з причин її підвищеного утворення є запиленість повітря в приміщенні, звідки надходить повітря для горіння. Багато пилу виділяється при будівельних роботах. Якщо будмайданчик знаходиться поруч з входом коаксіального димоходу , може забруднитися і теплообмінник котла з камерою закритого типу.
Коаксіальний димар складається з внутрішньої і зовнішньої труби. Одна з них служить для відводу продуктів згоряння, друга – для подачі повітря в закриту камеру згоряння
Недостатній діаметр, неправильна конфігурація, засмічення димоходу призводять до погіршення тяги. При поганій тязі відведення продуктів згоряння не можливе, і вони у вигляді сажі осідають на нижній зовнішній частині теплообмінника.
Як і накип, сажа має низьку теплопровідність і знижує ефективність теплообмінного обладнання, призводить до його прискореного зносу, скорочує міжремонтний період. ККД теплообмінника, забрудненого сажею і накипом, може знизитися на 25% і більше.
Як часто потрібно промивати теплообмінник
Періодичність чищення вказується виробником обладнання в інструкції по експлуатації. Наприклад, теплообмінники в котлах Нева необхідно очищати від накипу кожні 12 місяців.
Концентрація лужноземельних солей у воді може бути різною. Якщо концентрація висока — воду називають жорсткої. При її використанні накип утворюється швидше, отже, може знадобитися позапланова чистка. Також швидкість утворення відкладень залежить від теплового режиму і інтенсивності роботи котла.
Про наявність накипу в трубах теплообмінника і сажі на його ребрах сигналізує зниження теплової потужності обладнання. Щоб визначити чи відповідає реальна теплова потужність заявленої в документації, вимірюють температуру і склад димових газів за допомогою газоаналізатора.
При відсутності приладу, про наявність накипу можна судити за непрямими ознаками: зниження температури і напору води на виході з котла. Якщо в трубопроводі водонагрівача нормальний тиск води , а з крана біжить тонка цівка, перевірте, чи немає відкладень на внутрішніх поверхнях трубок теплообмінника.
Недостатній нагрів води при стандартній витраті газу і нормальному напорі також вказує на забруднення теплообмінника.
Відзначимо, що неполадки в роботі складного обладнання можуть бути викликані різними причинами і наявність накипу — це тільки один з варіантів.
Способи видалення забруднень
Для видалення накипу і сажі використовуються механічний, гідравлічний, хімічний та інші способи або їх поєднання.
Механічна чистка теплообмінного обладнання виконується за допомогою шомпола, дротяної щітки, скребачки. Застосовуються як ручні інструменти, так і на електро- або пневмоприводе.
Застосування гідравлічного способу можливо тільки при наявності апарату високого тиску, який забезпечить подачу потужного потоку рідини, здатного збити відкладення і вивести їх назовні.
Хімічний спосіб передбачає використання спеціальних засобів, які розпушують і розчиняють забруднення.
При промиванні теплообмінників хімічним способом можна використовувати насосні установки для подачі реагенту в водяний контур, це ефективніше простого замочування
Магнітні, електромагнітні, ультразвукові методи є відносно новими і передбачають застосування фільтрів-перетворювачів та інших технічних засобів.
Для очищення теплообмінників побутових водонагрівачів та котлів опалення найчастіше використовується поєднання механічного та хімічного способів. Після замочування (травлення) в миючому засобі залишки накипу очищаються механічним способом. Також набирають популярність сучасні методики, про які говорилося вище.
Хімічні засоби для чищення та профілактики
Засоби для видалення накипу містять органічні або неорганічні кислоти. При виробництві засобів побутового призначення найчастіше використовуються адипінова і ортофосфорна кислоти. У домашніх умовах готують водні розчини лимонної або оцтової кислоти.
Кислоти є реагентами — вони здатні вступати в реакцію з лужноземельними солями і утворювати інші, розчинні у воді солі, які потім виводяться за межі теплообмінного обладнання.
Також застосовують лугу, наприклад, кальцинована або каустична сода, що дозволяють розпушувати карбонатні відкладення і сажу, полегшуючи наступну механічну і хімічну очистку. Лужні розчини використовуються і для нейтралізації слідів кислоти, що залишилися в теплообміннику після видалення накипу.
Більшість реагентів поставляється покупцям у вигляді висококонцентрованих водних розчинів і вимагають додаткового розведення водою в певних пропорціях, зазначених в інструкції по застосуванню.
Необхідно дотримуватися вказівок виробника з приготування робочого розчину і не перевищувати концентрацію засобу. В іншому випадку контакт матеріалів теплообмінного обладнання з агресивним речовиною призведе до прискорення корозії.
При виборі засобів враховують матеріал виготовлення теплообмінника. Зазвичай це мідь, нержавіюча сталь або чавун. Наприклад, Аминат Д призначений для теплообмінників з нержавіючої і вуглецевої сталі. Інший реагент з цієї ж серії Аминат Д (К) використовується для очищення мідних поверхонь.
У багатьох котлах вітчизняного виробництва встановлено теплообмінники з міді. Вибираючи засіб проти накипу, переконайтеся, що його дозволено застосовувати для кольорових металів
До універсальних засобів відносяться лимонна кислота, оцет, МЕДЕСКО-Плюс , Трилон Б. Їх використовують для промивання опалювальних систем з кольорових металів і нержавіючої сталі.
Трилон Б – це динатрієва сіль етилендіамінтетраоцтової кислоти. Має вигляд білого кристалічного порошку. При взаємодії Трилону Б з лужноземельними солями (накипом) відбувається заміщення іонів кальцію і магнію на іони натрію. В результаті утворюються солі натрію, які добре розчиняються у воді.
Випускаються засоби, що мають складний композитний склад. Вони одночасно містять компоненти, які очищають накип і перешкоджають її утворення.
Композит ККФ відрізняється від інших хімічних засобів за принципом дії. Він не є розчинником, як кислоти, але в його присутності відбувається самоочищення карбонатних відкладень (накипу).
У звичайних умовах кристали карбонату кальцію формуються у вигляді мінерального скам’янілого нальоту. Це і є накип. У присутності ККФ замість мінерального нальоту утворюється інша модифікація карбонату кальцію – арагонит.
Голчасті кристали арагонита в процесі росту руйнують кальцієві відкладення. На відміну від них арагонит має слабку адгезію з поверхнею теплообмінника і тому легко видаляється при промиванні звичайною водою.
Діючі речовини ККФ вже на початковому етапі перешкоджають формуванню кристалів кальциту. В результаті утворення накипу істотно сповільнюється або повністю пригнічується. Цей процес називається інгібуванням (в перекладі з латинської: «затримувати»).
Арагоніт є поліморфною модифікацією карбонату кальцію. Його кристали мають игольчату загострену форму і легко руйнують накип, а самі вимиваються звичайною водою
ККФ пригнічує не тільки накип, а й корозію за рахунок утворення на металевій поверхні захисної плівки. Купуючи засоби проти накипу, не забудьте уточнити, чи мають вони сертифікати.
Конструктивні особливості теплообмінників
Щоб правильно промити теплообмінник, потрібно знати його конструкцію. Всю інформацію по вашому котлу ви знайдете в керівництві по експлуатації.
Про всяк випадок нагадаємо, що для організації автономного опалення та гарячого водопостачання в квартирах і приватних будинках переважно використовуються газові котли та водонагрійні колонки з теплообмінниками наступних типів:
- кожухотрубчаті;
- коаксіальні;
- пластинчасті.
В широко поширених кожухотрубчастих теплообмінниках вода циркулює по трубі, яка у вигляді змійовика обвиває бічні стінки кожуха. Такий агрегат по виконанню є паяним або звареним, тобто нерозбірним.
Кожухотрубний теплообмінник один з найменш ефективніших і простих по конструкції, його легко очистити від накипу своїми руками
Теплообмінники пластинчастого типу зустрічаються рідше. Основний їх конструктивною частиною є металевий пакет, в якому зібрано кілька пластин.
Наприклад, теплообмінники італійських котлів Westen Zilmet і Baxi включають від 10 до 16 пластин. Вони віддають своє тепло воді, що рухається між ними по каналах. Такий апарат перед чищенням потрібно розібрати.
Головний елемент коаксіального (бітермічний) теплообмінника — дві співвісні труби. У найпростішому виконанні він зовні являє собою спіраль з щільно прилеглими витками.
Для двоконтурних котлів характерна наявність 2-3 теплообмінників. Наприклад, котел «NEVALUX-8023» оснащений трьома теплообмінними апаратами, один з яких є коаксіальним, але не спірального типу, а з послідовно з’єднаними ланками.
Як видалити накип з пластинчастого теплообмінника
Вимкніть котел, перекрийте подачу газу і води, злийте воду з теплообмінника і почекайте поки він охолоне. Відключіть трубопроводи, розкрутіть стягнуті шпильки, відсуньте притискну плиту, під якою розташовані пластини.
Акуратно відокремте їх один від одного. Знімайте кожну пластину окремо, щоб не поранитися об гострі краї, працюйте в щільних захисних рукавичках. При роботі з кислотою змініть їх на гумові.
Приготуйте ємність, в якій будете відмочувати пластини, з урахуванням, що вони повинні бути повністю занурені в рідину.
Використовуйте засіб для чищення відповідно до вказівок інструкції. Столовий оцет розводять водою в пропорції 1 до 3. Порошкову лимонну кислоту – в пропорції 1 до 10. Воду для розчину попередньо підігрівають до 40 ° С. Пластини занурюють в розчин на 1 годину, після чого під проточною водою щіткою видаляють залишилися відкладення.
Після демонтажу і чищення розташовуйте пластини в горизонтальному положенні, так щоб вони лежали на столі або іншій робочій поверхні.
Щоб промити теплообмінник від накипу, необов’язково купувати бустер, досить мати насос, а все інше легко зробити своїми руками.
При розбиранні теплообмінника заодно огляньте прокладки і ущільнювальні елементи і при наявності пошкоджень замініть їх на нові. Рекомендується міняти відразу всі прокладки, навіть якщо зношена тільки одна з них. Виконайте збірку всіх елементів в послідовності, зворотної демонтажу. Встановіть теплообмінник на місце.
Промивання кожухотрубчастого теплообмінника
Вимкніть котел, перекрийте крани на вхідних трубах, щоб зберегти воду в системі опалення. Злийте воду з теплообмінника. Від термореле від’єднайте дроти і від’єднайте труби гарячого водопостачання. Відкрутіть гайки і шурупи, що фіксують теплообмінник, витягніть його.
При регулярному техобслуговуванні котла і його правильної експлуатації, сажа утворюється в помірних кількостях і видалити її можна звичайною зубною щіткою
Щоб промити кожухотрубчасті теплообмінник від товстого шару карбонатних відкладень, його потрібно витягти з корпусу. Процес демонтажу не вимагає спеціальних навичок
Візуально огляньте поверхні. При наявності сажі на оребрені або на інших ділянках, занурте теплообмінник в миючий засіб, що містить луг. Це може бути і розчин звичайного господарського мила.
Якщо іншого не сказано в інструкції, замочування повинно тривати близько 15 хвилин. Потім щіткою видалить сажу. Промийте теплообмінник під проточною водою з хорошим напором.
Для видалення накипу встановіть теплообмінник в таз або іншу ємність. Залийте в трубу розчин лимонної кислоти (концентрація 10%). Через 12-15 годин промийте труби чистою водою. Також промийте або замініть фільтри контуру гарячого водопостачання.
Встановіть теплообмінник на місце. Після чищення бажано також замінити всі прокладки. Якщо прокладки гумові, використовуйте силікон для їх змащення.
Далі теплообмінник необхідно перевірити на герметичність. На роз’ємні з’єднання газового контуру наноситься насичений мильний розчин. При наявності витоків на обмиленних ділянках утворюються бульбашки.
Завершивши промивку підлогового котла, перевіряють його герметичність, електричні з’єднання і працездатність в різних режимах, відновлюють настройки і запускають в роботу
При перевірці з боку підводу води в двоконтурних газовому котлі окремо включають систему опалення та гарячого водопостачання і оглядають кожне роз’ємне з’єднання. При виявленні витоку потрібно підтягнути гайку або встановити нове ущільнення.
Особливості промивки коаксіальних теплообмінників
Часто труби роздільними теплообмінниками виготовляються з різних металів. Зовнішня труба може бути сталевий, а внутрішня — мідної. Тому для промивання потрібно використовувати універсальний засіб, яке заливається в труби, витримується необхідний час і зливається. Теплообмінник промивається і повертається на своє місце.
Чищення і промивання підлогових котлів
Видалення накипу і сажі виконується без демонтажу теплообмінника. Використовується для промивання насос (бустер). У його ємність заливається водний розчин лимонної кислоти. На 2 літри теплої води потрібно 200 грамів порошкової лимонної кислоти.
Перед тим, як чистити підлоговий газовий котел , перекрийте крани подачі газу і води, злийте воду з контуру опалення та ГВП. Далі необхідно дістатися до теплообмінника. Зніміть дверцята, від’єднайте дроти, підключені до п’єзоелементів, зніміть термопару і форсунку, демонтуйте систему розпалу й пальник.
Відкрутіть гайки, що фіксують верхню кришку і зніміть її. Ви отримали доступ до теплообмінника і можете очистити його від сажі щіткою і ершом.
До патрубків теплообмінника приєднаєте шланги бустера, який під тиском закачає в трубу розчин лимонної кислоти. Циркулюючи по контуру протягом 4-6 годин, вона розчинить накип. Час промивання залежить від рівня забруднення.
Щоб тримати процес під контролем, використовуйте pH-метр. Цей прилад покаже зміну концентрації кислоти в розчині, яке відбувається внаслідок протікає хімічної реакції розчинення карбонатних відкладень.
Якщо кислота нейтралізувалася і на приладі висвічується значення pH 1, можливо, доведеться повторити процес спочатку. Стабільний рівень pH від 2 до 4 говорить про видалення накипу.
На завершення труби промивають розчином харчової соди для нейтралізації залишкових слідів реагенту. Далі залишається встановити деталі на свої місця, перевірити агрегат на герметичність шляхом обмилювання і візуального огляду рознімних з’єднань, або за допомогою опресування. При відсутності витоків газу та води котел експлуатується в звичайному режимі.
Висновки і корисне відео по темі
Теплообмінник газового котла можна легко промити в домашніх умовах без застосування професійного обладнання:
Як промити від накипу вторинний теплообмінник двоконтурного котла і що для цього потрібно:
Сучасні методи і засоби допомагають ефективно боротися з накипом і запобігати її утворення. Головне, не забувати періодично промивати теплообмінник, щоб реальні характеристики газового котла відповідали паспортним показниками протягом усього терміну експлуатації.