Статья на тему «очистка воды в системе отопления — для чего и как ее проводить»
Чистота – залог работы
Как не покажется странным, но большинство ныне действующих отечественных систем отопления, обновлялись еще во времена СССР. Даже если сейчас начать проводить меры по очистке воды в системе отопления, то обязательно необходимо учитывать факт устаревания, а он будет иметь влияние, и не малое.
Если же вопрос касается новых систем, то процесс водоподготовки для них значительно упрощается. Важно лишь знать химический состав воды и, на основе него, выбирать наиболее целесообразную схему очистки.
Что касается самой воды, то в целом, общеизвестно, что она содержит немало механических примесей, богата микроорганизмами и что самое проблемное для систем отопления – насыщена солями бора, магния, кальция, алюминия, железа и марганца. Удаление солей, это первоочередная задача в водоподготовке для отопительных систем, которая самым прямым образом влияет на ее работоспособность, долговечность и стоимость содержания.
Решения BWT для очистки теплообменников:
Методы очистки
Водоподготовка для систем промышленного и малого отопления, имеет небольшие различия, но в целом идентична и может включать в себя следующие этапы:
На первой стадии, очистка воды в системе отопления, включает в себя удаление механического мусора. Производится это с помощью фильтров грубой очистки, которые используют сеточные или насыпные фильтрующие элементы. Грубая очистка может осуществляться с подготовленной водой. Подготовка воды заключается в том, что в нее добавляют специальные коагуляторы, которые объединяют некоторые органические и неорганические вещества в большие хлопья, чтобы облегчить фильтрацию.
После механической очистки, иногда применяется отстаивание, что, впрочем, необязательно.
Далее, производится процедура умягчения воды. Сделать это можно несколькими способами. Есть метод осаждения веществ, которые образуют накипь. Данный метод позволяет растворенные соли магния и кальция превратить в труднорастворимые соединения, которые выпадают в осадок и после удаляются из воды методом грубой очистки.
В качестве веществ-осадителей используют гашеную или негашеную известь, каустическую соду или кальцинированную соду. Их можно применять как по отдельности, так и в комплексе. Хотя данные методы и снижают щелочность воды, однако глубокой очистки не происходит.
Наиболее эффективным же методом, является катионитовое умягчение воды. Суть очистки катионитовой установки, заключается в том, что накипеобразующие катионы магния и кальция заменяются катионами солей, которые обладают хорошей растворимостью или образуют летучие соединения.
Как правило, в современных установках, катионитовым материалом выступают синтетические смолы, сульфированные угли или глауконит. Сейчас, для систем отопления наиболее часто используют сульфированный уголь и синтетические смолы.
Также для очищения воды в системе отопления, все чащи используют методы обратного осмоса и электродиализ.
Принцип работы электодиализа состоит в том, что под действие постоянного тока ионы начинают двигаться и проходят через специальные ионитные мембраны. Таким образом, катионно-активные мембраны пропускают только катионы, а анионно-активные мембраны, соответственно анионы. А в виду того, что ионы находятся в электрическом поле, их перенос имеет строгую направленность и если подавать очищаемую воду на чередующиеся мембраны, ионы под действия поля, будут стремиться к электродам согласно знака своего заряда. В результате, в одних камерах вода будет без ионов, а в других – напротив, будет происходить их концентрация.
В ряде случаев, электродиализ имеет преимущество со стандартными методами осаждения, коагуляции, ионного обмена и прочими.
Все более часто используется еще один метод очистки – обратный осмос воды. Принцип его действия базируется на разделении двух растворов с разной концентрацией посредством специальной мембраны, через которую проникает растворитель в более концентрированный раствор из менее концентрированного, за счет разности давления его паров относительно растворов (явление осмоса).
Не смотря на высокую степень очистки, данный метод пока не обладает высокой производительностью, поэтому его применение в ряде случаев ограничено.
Какая вода течет в батареях отопления
Поставили новые итальянские радиаторы. Система отопления общая. Поставили в ноябре, в апреле радиатор протек. Внутри оказалась жидкость черного цвета, жилейной консистенции. Думаем, что в отопление добавляют что-то, что разъедает биометалл.
Внутри системы отопления находится вода, только не обычная питьевая, а сетевая, т.е. предназначенная только для сети отопления и от питьевой она отличается тем, что имеет специальные добавки, которые называются комплексонатами. Эти комплексонаты нужны для того, чтобы уменьшить жесткость воды,т.к. при высокой жесткости водогрейные котлы быстрее выходят из строя. Еще эти самые комплексонаты нужны чтобы удалить из воды кислород, т.к. он вызывает быструю коррозию системы теплоснабжения. Добавляют эту химию в сетевую воду в любом городе или селе, где есть система центрального отопления. Но эти добавки категорически не дружат с алюминием, из которого делают внутренние трубки у некоторых биметаллических радиаторов. Начинается коррозия алюминия, при этом образуется водород,батарея под его давлением может треснуть. Скорее всего и Ваш «итальянец» внутри алюминиевый или полностью или частично, поэтому и помер так быстро. Мы же в России живем, а не в Италии, может там чего-то другое добавляют в системы отопления, не то, что у нас, поэтому лучше или наш надоевший всем чугуний, который к комплексонатам относится индифферентно, или биметалл со стальными трубками внутри. Мы себе российские поставили, хоть и название звучит не по русски. Рифар называются, внутри сталь, четвертый год стоят, пока без проблем (тьфу три раза, чтобы не сглазить!). Может и еще какие есть российские, не знаю, но когда мы покупали, в магазине из российских со сталью внутри были только эти.
если система отопления открытая (что чаще всего 90% в России) то скорей всего это умягченная (убирают соли магния кальция), подкрашеная вода,
В идеале должна быть эта жидкость, но при движении в теплосети и системе отопления в этот теплоноситель попадает грязь, которую необходимо убирать в грязивеке отстойнике, который находится в тепловом узле. Скорей всего у вас очень грязная вода. ВСё ответ на этот вопрос! Как этого избежать, и что может быть опасным в этом случае, это уже должен быть другой вопрос!
Данная статья станет полезной не только для тех, кто столкнулся с вопросом как устранить течь радиатора отопления. Поскольку ситуация житейская, а сантехническое оборудование имеет свойство изнашиваться (особенно в старых домах), то знать стратегию действий в случае обнаружения протечки нужно каждому. Течет батарея, что делать? – ответ на это вопрос будет исчерпывающим.
Важно понимать, что протечки бывают разными по сложности и по локализации, и в случае настоящего горячего потопа следует немедленно вызвать аварийную службу, позвонив в диспетчерскую. Прежде чем приступить к ликвидации аварии, необходимо знать о мерах предосторожности.
Здоровье важнее имущества
Когда течет батарея что делать важно знать ровно на столько же, на сколько – чего не делать!
- Если горячая вода хлещет во все стороны – забыть о имуществе и в первую очередь принять меры безопасности, дабы уберечь себя и близких от термических ожогов. Ремонт, вещи, техника не самое главное.
- Набросить на течь одеяло, предпочтительно ватное. Либо же нечто, что сможет некоторое время впитывать воду и препятствовать ее разбрызгиванию.
- Не увлекаться подстраховкой в виде ведер, тазиков и тряпок – эта временная мера может перестать быть эффективной в любой момент, особенное если начнется аварийное затопление. Количество воды в чугунной батарее достаточно большое.
- Не рассчитывать на миф о том, что течь может самоустранится, прикипеть и зарасти ржавчиной.
- Обнаруженную перед сном или перед работой течь в батарее отопления, пускай даже минимальную, ни в коем случае нельзя оставлять без внимания. Простой обыватель вряд ли способен на глаз оценить масштабы аварии и разрушения механизма: течь может не расширяться неделями, а может и превратиться в потоп за пару часов
- Постараться перекрыть подачу теплоносителя в батареи. Вентиль для этой процедуры обычно находится в подвальном помещении дома.
- В случае аварийного затопления, после перекрытия воды в стояке ничего лучше нельзя придумать, кроме как слить воду с батарей. В таком случае устранение поломки будет быстрым и безопасным.
Вариант собрать воду
Виды и причины протечек
Как правило протечка бывает в межсезонье, когда выключают отопление, поскольку происходит остывание металл сужается и в местах резьбовых соединений начинает прокапывать вода.
Если радиатор отопления течет, то необходимо определить причину и место поломки. Каждая сантехническая точка состоит из батареи отопления и примыкающего трубопровода. Соединения этих элементов могут нарушаться под воздействием следующих факторов:
- Длительный срок эксплуатации, как причина износа;
- Некачественная установка системы отопления;
- Механическое воздействие, грубая сила;
- Коррозированный метал.
В зависимости от того, между какими элементами возникла утечка теплоносителя, выделяются следующие виды поломок:
- Нарушения герметизации между трубами стояка и патрубками батареи;
- Частичное разрушение магистральных труб, которые соединяют радиатор и стояк;
- Протечка в районе межсекционных соединений;
- Образование свища или трещины на одной из секций радиатора.
Для каждого их этих случаев существует свой способ устранения аварии. Если капает батарея, чем замазать не спешите узнавать. Возможно, мазать не нужно будет вовсе.
Капает между патрубком и магистральной трубой
Течь на стыке часто является следствием неправильной установки, или бытовой ситуации, когда батареи использовались как опора для тяжелых предметов или жильцов. Для совершения ремонта понадобится:
- Автомобильный хомутик или проволока;
- Кусок тонкой и гибкой резины.
Порядок действий:
- Нарезать из резины полоски размером 5х35 см. либо использовать бинт резину из аптеки;
- Обмотать полоской поврежденную зону;
- Закрепить резину проволокой или хомутиком.
В данной ситуации хомут станет более подходящим вариантом, так как он стоит недорого, а фиксирует поврежденный стык надежно, равномерно, без риска перетяжки.
Пропускает магистральная труба
Таких трубы всегда две. Одна для подачи теплоносителя в радиатор, а вторая для отвода остывшей воды. Они изготовлены из стали и имеют свойство коррозироваться и изнашиваться изнутри с течением времени по двум причинам:
- Заполнение водой в межсезонье;
- Примеси в воде, поступающей по теплотрассам.
Чаще всего вопрос о том, что делать если радиатор отопления течет возникает в самый разгар отопительного сезона. В случае аварии на прямом участке трубы используется цементно-гипсовая повязка. Для ее приготовления потребуется:
- Нестерильный бинт;
- Цемент;
- Алебастр;
- Емкость для замешивания смеси.
Важно! Алебастр потребуется тогда, когда возможности перекрыть воду нет. Он накладывается первым слоем, так как сохнет быстрее цемента и добавляет надежности повязке.
- Замесить цемент с водой до консистенции жидкой сметаны;
- Приготовить полоски длинной 25-30 см;
- Вымочить полоски бинта в смеси;
- Обмотать ими поврежденный участок слой за слоем;
- Проводить действия до получения плотной повязки.
Если струя воды хлещет фонтаном
Если образовался свищ и вода течет струёй, то можно забить до прихода слесарей деревянный клин. Дерево размокает и хорошо удержит воду.
Течет резьбовое соединение
В случае, когда течь в батарее отопления образовалась в районе резьбы вновь используется повязка, но на этот раз соляная:
- Намочить бинт;
- Обвалять полоски в соли;
- Обмотать повреждения;
- Наложить цементную повязку.
Важно! Соль способна закоксовать место, пропускающее воду.
Течет между секциями чугунного радиатора
Если между секциями капает батарея отопления что делать разобраться не сложно. Стык представлен небольшим прямолинейным участком, временно отремонтировать который можно просто. Необходимые материалы:
- Автомобильный хомутик с соответствующей направлению винта затяжкой;
- Прокладки из гибкой резины;
- Эпоксидный клей;
- Кусочек ткани.
Порядок действий:
Течет из стенок радиатора
Резонный вопрос когда течет батарея – чем замазать? Если авария произошла в стенке одной из секций, то замазать придется холодной сваркой. Более эффективного способа еще нет. Шарик «холодной сварки» нужно плотно прижать к месту протекания и держать в таком положении 3-5 минут. Через пол часа смесь полностью отвердеет, а еще через сутки батарея будет готова к выполнению своих функций.В качестве заключения, важно отметить следующее. Все выше указанные меры – действия «скорой помощи». Если система отопления дала сбой один раз — это значит, что пора готовится к капитальному ремонту. Вызов мастера станет лучшей профилактикой серьезных проблем
В закрытой схеме имеется как минимум два контура. Первый контур – котловая вода, которая подвергается непостредственному нагреву на ТЭЦ или котельной, второй контур – вода, которая идет непосредственно в дома на водоразбор. Эти два контура разделены теплообменником, и вода из одного контура никак не смешивается с водой из другого контура.
В открытой схеме горячая вода из магистральных трубопроводов идёт и на отопление, и на горячее водоснабжение.
Проблема в том, что требования к горячей воде на бытовые нужды регулируются санитарными правилами, а требования к технической воде – правилами эксплуатации котлов. Эти требования различаются существенно. В частности для устранения солей временной жёсткости и для удаления растворённого кислорода котловая вода должна прохходить водоподготовку. Как правило, это деаэрация и химочистка. Ясно, что эту воду НЕЛЬЗЯ подавать потребителю напрямую. Если же используется открытый водоразбор на горячее водоснабжение, то водоподготовку не применяют. Как следствие, теплоэнергетическое оборудование (котлы, теплообменники и трубы) быстро выходят из строя из-за коррозии (растворенный кислород) и из-за отложений (жесткая вода).
Подготовка воды для системы отопления и заполнение, температура и объем
Когда зимний период не за горами, такой вопрос, как подготовка воды для системы отопления, становится более острым. Воду нужно подготовить правильно, особенно если частный дом не подключен к центральному водоснабжению, и вода берется из колодцев или истоков. Природная вода может быть довольно жесткой, так как часто содержит такие элементы, как марганец или железо. Поэтому может подойти дистиллированная вода для отопления.
Вода является самым распространенным теплоносителем в системах отопления
Вода, в составе которой находятся данные компоненты, может спровоцировать не только выход из строя сантехнических элементов, но и различных бытовых приборов или теплообменника. Это объясняется тем, что сторонние примеси могут способствовать отложению накипи или создать условия для коррозийного воздействия. Именно поэтому подготовка воды для отопления – важный момент. Помимо этого, следует обратить внимание и на такой вопрос, как формула расхода воды на отопление.
С чего начать?
Первый этап подготовки воды для системы отопления является самым важным. Для начала нужно провести химический анализ воды, которая будет поступать в отопительную систему. Перед тем, как осуществить заполнение системы отопления водой, такие исследования можно организовать и в домашних условиях, однако получить более точные результаты можно только в лабораторных условиях.
Химический состав воды в реках России
Чтобы набрать воду для анализа, необходимо подготовить бутылку из пластика, в которой хранилась вода без газов. Объем бутылки должен составлять полтора литра.
Бутылку и пробку необходимо тщательно промыть той самой водой, которая будет оправлена на исследование. Моющие средства категорически нельзя использовать. Перед тем, как бутылку набрать водой, нужно подождать минут 10, чтобы в бутылку не попала застоявшаяся вода. Воду лучше всего наливать тонкой струей, так как это предотвратит насыщение ее кислородом. Воду необходимо отвезти на анализы как можно быстрее, а если все же такой возможности нет, некоторое время ее можно хранить в холодильнике, но не в морозильной камере. Срок хранения составляет не более 2 дней.
Комплексный анализ воды поможет проверить ее следующие характеристики:
Рекомендуем к прочтению:
- Наличие железа или марганца в ее составе;
- Степень кислотности;
- Насыщенность кислородом;
- Запах;
- Цвет;
- Уровень минерализации;
- Перманганатная окисляемость;
- Жесткость;
- Наличие аммония в составе.
В лабораторных условиях также можно взять пробы на наличие различных микроорганизмов. Некоторые микроорганизмы, такие как амебы или легионеллы, могут не только нанести урон здоровью человека, но и осесть в трубах, образовав, тем самым, микробную пленку слизистого характера. Качество отопления может значительно снизится и, к тому же, микроорганизмы могут поспособствовать коррозийному воздействию.
Вода в системе отопления не должна быть слишком жесткой или слишком мягкой. Хороший вариант – дистиллированная вода в системе отопления.
Нормальный показатель жесткости должен составлять от 7 до 10 мг-экв на один литр. Если показатель превышен, значит, в воде содержаться различные соли. Чаще всего встречаются соли магния или кальция. При нагревании воды эти соли будут преобразовываться в накипь, которая может в разы снизить эффективность отопительной системы. Накипь также может повлечь более быстрый износ элементов отопительной системы и придется производить слив воды из системы отопления и менять некоторые из них.
Неподготовленная вода вызывает появление накипи в трубах отопления
Существует несколько методов, с помощью которых можно снизить жесткость воды. Самым простым способом считается кипячение. Во время такой обработки из состава воды будет удален оксид углерода, тем самым, снизится кальциевая жесткость. Все же, кипячение не сможет полностью удалить из воды различные соли и соединения.
Более эффективный способ связан с использованием ингибиторных фильтров, которые нейтрализуют накипь. Они способны удалить из состава воды такие компоненты, как: едкий натр, известь и соду кальцинированного типа.
Система умягчения воды с помощью ингибиторных фильтров
К числу безреагентных методов относится применение умягчителей магнитного типа. Магнитное поле действует на воду таким образом, что магний и кальций теряют способность превращаться в осадок и выделяются из состава воды. Такой метод, однако, эффективен в том случае, если температура воды в системе отопления не превышает 70 градусов.
Рекомендуем к прочтению:
Слишком мягкая горячая вода из системы отопления может быть такой же вредной для элементов отопительной системы, как и слишком жесткая.
К воде мягкого типа можно отнести дождевую или талую воду. Если все же используется талая или дождевая вода в качестве антифриза, то необходимо несколько дней оставлять воду, чтобы она настаивалась.
Методы обезжелезивания воды
Для технических нужд подойдет такая вода, в которой содержание железа не будет превышать 1 мг на 1 литр. Идеальным показателем будет содержание 0,3 мг железа на 1 литр воды. Если вода будет перенасыщена железом, то это может способствовать образованию ила на внутренних поверхностях таких элементов отопительной системы, как трубы. Также избыток железа может повлечь размножение бактерий. Это может произойти даже при температуре в + 30 градусов.
Установка для обезжелезивания воды
Наиболее простым методом обезжелезивания считается отстаивание воды. Вода для отопления воздействует с кислородом, и железо окисляется и превращается в ржавый осадок. Чтобы применить данный метод, потребуется резервуар на 200-300 литров и прибор для нагнетания кислорода. В качестве такого устройства может быть использован компрессор или брызгальная установка. Если резервуар небольшого объема, то можно использовать и аквариумный компрессор.
Если в воде содержится слишком большое количество железа, до 5 мг га 1 литр, то можно использовать специальные фильтры.
Объем воды в системе отопления, проходя через фильтр, избавляется от таких элементов, как марганец, железо или сероводород. В случае загрязнения фильтра его необходимо промыть раствором перманганата калия. Такой способ можно использовать только в том случае, если на участке дома имеется централизованная канализация. Это объясняется тем, что после очистки в канализацию будут сливаться вредные элементы и химикаты.
Самым безопасным методом очистки воды является способ ультрафиолетового излучения. Во время такой очистки поражаются только вредные компоненты из состава воды. Скорость воды в системе отопления велика – так, такой метод позволяет удалить из воды вредные элементы всего за несколько секунд. Таким образом, водоподготовка для системы отопления является очень важным моментом, на который следует обратить внимание.
Готовим воду для системы отопления
По ряду объективных причин вода остается самым популярным теплоносителем для систем отопления. Такая популярность легко объяснима:
прежде всего, это повсеместная доступность воды и ее дешевизна;
воде практически нет равных по теплотехническим показателям. Удельная теплоемкость воды составляет 4,187 Дж/(кг*К), а плотность 977 г/дм³. Такие характеристики обеспечивают самую высокую теплоотдачу по сравнению с другими техническими жидкостями;
абсолютная безопасность для человека. Какая бы не случилась протечка, она никогда не будет сопряжена с риском получения химических отравлений, созданием предпосылок к возгоранию;
конструкция и материалы оборудования (например, котла) изначально рассчитаны на работу с водой.
В то же время воде присущи недостатки, ограничивающие ее использование:
на первом месте, конечно, стоит замерзание воды. В зимний период, при отрицательных температурах оставить воду в выключенной системе отопления даже на непродолжительное время – это прямой путь к аварии;
химический состав воды к сожалению не ограничивается известной формулой h3O – вода обычно содержит немалую концентрацию солей, растворенного железа, сероводорода и других примесей, которые со временем откладываются в виде осадка на стенках труб, сужая проход, снижая проводимость контура отопления и уменьшая теплопроводность радиаторов, при этом страдают теплообменники или нагревательные элементы котлов.
Срезы заросших отложениями труб
Накипь на нагревателе (ТЭНБ)
Рассмотрим возможные процедуры превращения воды в подходящую консистенцию
Кипячение воды — правда, такая мера способствует удалению лишь нестойких карбонатных солей, но и это уже что-то. В кипячении больших объемов воды могут возникнуть сложности, поэтому рассмотрим еще и второй пункт.
Использование специальных фильтров-смягчителей, работающих на реагентном, ионообменном или электромагнитном принципах действия. Такие изделия продаются в специализированных магазинах и многие из них рассчитаны именно для очистки воды в котлах.
Добавка в воду специальных реагентов для ее умягчения, например, кальцинированной соды или ортофосфата натрия.
Пример нескольких типов умягчителей воды для систем отопления
Предусмотреть в системе фильтры-грязевики, которые станут удалять из воды выпадающие нерастворимые осадки.
Еще одним подходом может стать использование дистиллированной воды, ее не сложно приобрести в строительных магазинах.
Организовать на своем участке сбор дождевой воды. Безусловно, она далека от «лабораторной чистоты», но определенную природную дистилляцию и очищение уже прошла. После отстаивания и фильтрации ее вполне можно использовать в системе отопления.
По содержанию тяжелых солей дождевая вода намного лучше, чем набранная из самой чистой скважины
Снизить или даже практически полностью свести к нулю окислительные свойства воды помогают специальные присадки-ингибиторы. Правильное их использование исключит коррозионное поражение металлических деталей и узлов.
Наконец, в воду добавляются еще и специальные поверхностно-активные присадки (ПАВ). Такие вещества способствуют удалению старых наслоений накипи и ржавчины, недопущению образования новых. ПАВы снижают гидравлическое сопротивление в трубах, что сказывается на экономичности расходования энергоресурсов для отопления. Резко повышается долговечность применяемых в системе уплотнений.
Дистиллированная вода с ингибиторами и ПАВами — готовое качественное решение для систем отопления
подготовка дистиллированной в частном доме и как умягчить
Чаще всего теплоносителем в домашних автономных системах отопления выступает вода. Это дешевый и доступный ресурс, который быстро нагревается и при обеспечении равномерности циркуляции доносит тепло до всех элементов теплосистемы. Но вода для отопления может быть избыточно жесткой, мягкой и потому требуется предварительная подготовка носителя перед заливом в систему. Рассмотрим варианты подготовки и способы очистки в домашних условиях с применением различных приборов.
Какую воду можно применять для системы отопления?
Вопреки расхожему мнению, талая и дистиллированная жидкость не совсем подходят для заливки в качестве теплоносителя – избыточная мягкость жидкости так же вредна, как и жесткость. Рассматривая, какой должна быть вода для системы отопления, следует знать – содержание солей, элементов тяжелых металлов больше максимального предела, механических примесей и взвесей в жидкости недопустимо.
Если не подготовить носитель, конструкция быстро выйдет из строя по причинам:
- разрушения стенок трубопровода, котла из-за реакции химически активных компонентов;
- образования коррозии, слоев накипи на внутренних стенках элементов.
Зарастание туннелей трубы приводит к снижению скорости циркуляции теплоносителя, неравномерности прогрева приборов, повышению расхода топлива и уменьшению теплоотдачи. Поэтому теплоноситель следует подготовить прежде, чем заливать в систему. Планы по подготовке включают проведение химического анализа. Это можно сделать тестовыми наборами для аквариумов или отнести пробы в химическую лабораторию. Второй вариант надежнее, дает более детальный анализ и позволяет подобрать систему для более качественной очистки.
Для забора пробы вода наливается в бутылку или банку объемом не менее 1,5 л. Не рекомендуется брать бутылки из-под сладкой газировки, чая и других напитков кроме воды. Струю сначала сливают 10-15 минут, затем можно брать пробу воды. Пролив нужен для того, чтобы в бутылку не попала застоявшаяся в трубах жидкость – такая проба грозит ошибочными результатами.
А вот для предупреждения попадания кислорода в бутылку, жидкость наливается тонкой струйкой так, чтобы она стекала по стенке тары. Налить под горлышко, плотно закрыть крышкой, отвезти в сертифицированную лабораторию и дождаться результатов. Если нет возможности отдать пробу на анализ сразу, разрешается хранить воду в холодильнике до 2-х суток. Главное – не ставить бутылку в морозилку, чтобы не изменился химический состав пробы.
Рекомендуем к прочтению:
Химический состав воды для отопления
После определения состава теплоносителя, следует привести значение компонентов к показателям, установленным стандартами:
- Растворенного кислорода не более 0,05 мг/м3. Если кислорода нет, то это хороший показатель.
- Уровень кислотности (pH) 8,0-9,5.
- Содержание примесей железа в пределах 0,5-1 мг/литр.
Концентрация взвесей механического типа должна быть нулевой, а вот мелкие мягкие частицы попадаются в любом случае, от них придется избавляться с помощью фильтровального оборудования. Важно просмотреть содержание болезнетворных бактерий, которые ухудшают качество теплоносителя, образуя на стенках внутреннего туннеля пленку.
Если вода без солей, но с высокой кислотностью, то носитель спровоцирует образование коррозии, в то же время минимальное содержание солей в жидкости снижает скорость процесса ржавления. Однако избыток солей провоцирует отложения накипи, но при этом естественным путем понижает кислотность теплоносителя, которая приводит к коррозии. Поэтому важно достигать баланса содержания веществ без полного их удаления из жидкости.
Важно! Результаты анализа по кислотности следует рассматривать с возможностью повышения температуры теплоносителя. При увеличении нагрева уровень кислотности изменяется, потому в холодном носителе этот параметр должен находиться в минимальных пределах.
Методы и способы подготовки воды
Подготовка воды для системы отопления может производиться следующими способами:
- добавлением присадок, химических реагентов, изменяющих состав жидкости;
- очисткой с помощью фильтровального оборудования;
- техникой каталитического окисления для устранения излишков железа путем выведения их в осадок;
- смягчением при обработке электромагнитными волнами;
- термической обработкой – дистилляцией, замораживанием, кипячением;
- отстаиванием жидкости для устранения осадочных включений;
- деаэрацией для выведения лишнего кислорода, углекислого газа.
Рекомендуем к прочтению:
Выбор зависит от компонентного состава теплоносителя, но фильтры устанавливаются всегда. Для потоков с большим включением механических частиц требуются мощные приборы с увеличенным количеством слоев кварцевого песка, активированного угля или керамзита. А воду с малозаметными взвесями (мягкими) пропускают через фильтры с промывными или сменными картриджами.
Важно! Длительная термическая обработка может вывести оксид углерода и смягчить воду, но кипячение не избавляет от карбоната кальция, который способствует образованию накипи.
Как подготовить воду в домашних условиях
К основным проблемам, которые нужно решить, относятся – смягчение, обезжелезивание, обессоливание и устранение твердых и мягких вкраплений. Выбирая методы и способы, следует помнить – повышенная кислотность требует ощелачивания (пригодится сода), высокое содержание щелочей – окисления (хлор).
А теперь рассмотрим еще варианты, доступные для выполнения в домашних условиях:
- Самый простой способ, как умягчить воду для системы отопления, прокипятить. Но убрать различные соединения таким образом не получится, поэтому специалисты советуют применять ингибиторные фильтры для нейтрализации накипи. Фильтровальное оборудование помогает исключить из теплоносителя едкий натр, кальцинированную соду, известь.
- Вариант очистки без реагентов – магнитные умягчители. Приборы с магнитом выделяют из воды элементы магния, кальция, меняя форму молекул и заставляя компоненты выпадать в осадок. Но способ эффективен, если прогрев теплоносителя не поднимается выше отметки +70 С.
- Если в систему заливается дистиллированная вода для отопления или талая, дождевая, то такую жидкость нужно поставить на отстаивание минимум на 3-4 дня. Затем проверить уровень pH, который должен располагаться в пределах не ниже показателя в 6,5 единиц.
Важно! При формировании магистрали из труб без оцинковки уровень pH в теплоносителе должен быть в пределах 7-8 единиц.
- Чтобы вывести из жидкости избыток железа, воду отстаивают. В процессе проникновения кислорода в воду начинается процесс коррозии, металл выпадает в ржавый осадок. Для выполнения работ потребуется большая тара объемом не менее 300 л, компрессор для нагнетания кислорода. Срок отстаивания зависит от концентрации элементов железа. После завершения процедуры вода для котла отопления проверяется экспресс-тестом и можно заливать теплоноситель в систему.
- Если нужен вариант, как смягчить воду для отопления своими руками и одновременно вывести избыток железа, подойдет метод обратного осмоса и применение фильтров с ионообменными смолами.
Совет! Чтобы предупредить повышение концентрации железа в воде, достаточно добавить в воду хлорку (50 мг/1 л). Но способ подходит для трубопроводов, выдерживающих воздействие хлора.
Для устранения мелких и крупных механических вкраплений применяются фильтры различного типа. Чтобы убрать из воды марганец, следует применять те же способы, что и для выведения железа. А снизить риск размножения болезнетворных бактерий поможет облучение жидкости УФ-лучами, хлорирование.
На заметку! Если нет времени на проверку состава, отстаивание и другие этапы обработки, пригодится вода без газа из бутылок. Бутилированная вода в системе отопления – оптимальный выход для закрытых конструкций. Важно лишь проверить уровень pH на допустимые нормативы.
Умягчение и обезжелезивание теплоносителя необходимы для продления срока работы теплосистемы. Способы домашней обработки пригодны для выведения небольшого количества избыточных компонентов, однако если вода считается очень жесткой или содержит много железа, необходимо ставить качественное фильтровальное оборудование. Подбор приборов производится только после определения химического состава воды.
Водоподготовка в системах отопления — Статья
Существенно вырос КПД теплогенераторов, разработаны схемы и устройства регулирования, обуславливающие наиболее рациональное использование топлива. Однако эти технические достижения могут быть сведены на нет отсутствием должного внимания к проблемам водоподготовки.
Качество воды и энергосбережение
Современные компактные теплообменники характеризуются узкими каналами для прохода теплоносителя и высокими тепловыми потоками, поэтому более чувствительны к воздействию коррозии и образованию накипи.
Без подготовки нагреваемой воды КПД котла может значительно уменьшиться всего лишь через три недели после начала работы. Такие данные приводят специалисты компании Fernox, ссылаясь на результаты испытаний типовой системы отопления с новым чугунным котлом мощностью 14,7 кВт. В системе емкостью 500 л циркулировала вода с карбонатной жесткостью 6 мг-экв/л. За время эксперимента из-за образования накипи КПД котла понизился с 87,4 до 81,0 %.
И если подобные проблемы могут возникать лишь в районах с жесткой водой, то оксиды железа могут образовываться в результате коррозии повсеместно: внутренняя коррозия стальных радиаторов, чугунных или стальных котлов нередко приводит к накоплению железоокисного шлама в нижней части радиаторов, а так- же в вентилях, клапанах и насосах. Это не только уменьшает теплоотдачу отопительных приборов, но и создает препятствия для водного потока в системе, из-за чего падает ее КПД и утрачиваются преимущества, связанные с использованием регулирующих устройств.
От инженера, отвечающего за установку и техническое обслуживание современных систем отопления, требуется внимательное отношение к проблемам подготовки воды. Однако, реализуя правильно разработанную программу водоподготовки, можно поддерживать КПД котла и системы водяного отопления на оптимальном уровне или восстановить его до этого уровня. Программа будет зависеть от возраста и конструкции системы, а также от химического состава исходной воды. Ниже будут рассмотрены некоторые практические аспекты, связанные с вопросами водоподготовки при вводе в эксплуатацию, техническом обслуживании и ремонте систем автономного отопления.
Очистка систем
Каждую новую систему водяного отопления необходимо очистить перед вводом в эксплуатацию. Это позволит быть уверенным в том, что из системы удалены остатки флюса, излишки уплотнительных материалов, минеральные масла и прочие загрязнители, которые могли бы содействовать возникновению коррозии и отрицательно повлиять на рабочие характеристики оборудования или вызвать повреждение компонентов.
Предпусковую химическую очистку системы отопления лучше всего производить с использованием нейтрального моющего средства. Эти средства можно добавить в воду через напорный бак или впрыснуть в систему, а затем создать циркуляцию горячей воды. Циркуляция в течение как минимум одного часа потребуется для того, чтобы удалить остатки флюса и прочие примеси, однако, в случае необходимости, моющие средства можно без риска оставить внутри системы отопления на срок до одной недели, прежде чем тщательно осушить, а затем промыть систему.
Существующие системы водяного отопления требуют очистки, когда их КПД уменьшился в результате образования накипи и отложений шлама.
Очистка действующих систем восстанавливает циркуляцию и КПД котла. Явными признаками ее необходимости могут служить, например, наличие холодных участков в нижней части радиаторов, повышенный расход топлива и шум в системе.
При установке новых котлов в старые системы очень важно сначала удалить из нее весь шлам, иначе он будет накапливаться в новом котле и уменьшит его КПД. Большинство производителей котельного оборудования в настоящее время рекомендуют промывку в качестве обязательной процедуры.
При очистке старой системы отопления, производимой для того, чтобы повысить КПД или подготовить систему к установке в нее нового компонента, необходимо решить, каким типом промывочного средства лучше воспользоваться. Их два – сильнодействующие антинакипины и нейтральные диспергаторы. Выбор будет зависеть, прежде всего, от технического состояния системы.
Нейтральные промывочные средства удаляют рыхлый шлам и отложения ржавчины. В них содержатся диспергаторы и поверхностно-активные вещества (ПАВ), cпособствующие разрушению затвердевших отложений, после чего частицы отложений легко уносятся потоком воды. Эти средства удаляют также накипь из котлов, когда толщина ее слоя незначительна.
Использование антинакипинов позволяет гораздо быстрее очистить сильно загрязненные шламом системы отопления, в состав которых может входить также котел с толстыми слоями накипи. Антинакипин растворяет оксиды железа и известковую накипь; он также содержит диспергаторы, предназначенные для удаления рыхлых механических примесей. Реагенты можно добавлять в воду либо через радиатор, либо в ином месте.
Когда средство введено, следует создать циркуляцию горячей воды при помощи насоса. Время, необходимое для успешного завершения промывки, будет различным в зависимости от технического состояния системы и скорости циркуляции. Если котел включен, промывка считается завершенной после того, как все радиаторы будут очищены от механических примесей и в них будет обеспечено равномерное распределение тепла.
При выборе промывочного средства следует удостовериться, что ранее в системе не было протечек, поскольку сильнодействующий реагент будет растворять оксиды, которые, возможно, закупоривали негерметичные места. Для обеспечения безопасности работ следует избегать использования сильных неорганических кислот (например, соляной).
После очистки систему отопления необходимо промыть водой и обработать нейтрализующим средством, чтобы внутри не осталось антинакипина, способного вызвать коррозию, и для соблюдения правил сброса промывочной воды в канализационную сеть, регламентируемых природоохранными органами.
Наиболее эффективный и быстрый метод промывки заключается в использовании устройства, предназначенного для промывки под давлением. Оно обычно врезается в систему отопления вместо циркуляционного насоса.
Убедиться, что система отопления тщательно промыта, можно, сравнив измеренную специальным прибором электропроводность воды, залитой в систему, и водопроводной воды. При качественной промывке разброс показаний не превышает 10 %. Чтобы предохранить оборудование от любого последующего возникновения коррозии или образования накипи, предпусковая химическая очистка или восстановление КПД действующих систем должны завершаться добавлением в теплоноситель надлежащих ингибиторов коррозии и антинакипинов, обеспечивающих длительную защиту системы. Зарубежные стандарты рекомендуют периодически, в рамках ежегодной процедуры техобслуживания, проверять уровень концентрации в воде этих препаратов.
Важной составляющей любых мероприятий, относящихся к водяному отоплению, будь то установка нового котла, промывка и обработка системы ингибиторами, являются испытания. Они дают возможность убедиться в том, что обработка системы произведена правильно, а отложения и остатки реагентов полностью удалены.
Сегодня на европейском рынке в продаже имеются комплекты контрольноизмерительных приборов, рассчитанных на то, чтобы облегчить проведение испытаний на месте и четко определить, какие именно факторы влияют на качество воды, содержащейся в системе, и, следовательно, на состояние элементов ее конструкции.
Экологические аспекты
Реагенты, предназначенные для водоподготовки, обычно поставляются в виде готовых композиций, в состав которых могут входить ингибиторы коррозии, антинакипины, диспергаторы, поверхностно-активные вещества и биоциды. Хотя токсичные ингибиторы (такие, как хроматы) в настоящее время не применяются, менее токсичные неорганические химические вещества, в том числе нитриты, используются.
Чтобы решить проблемы, связанные с охраной окружающей среды, необходим переход от неорганических химических веществ к более безвредным, способным разлагаться под действием микроорганизмов после их сброса в окружающую среду. Сюда относятся композиции ингибиторов, не содержащие нитриты, фосфаты и этилендиаминтетрауксусную кислоту.
Сервисные и монтажные фирмы могут внести вклад в охрану окружающей среды, например, следя за тем, чтобы нейтрализаторы всегда добавлялись в воду после промывки системы отопления кислотой и до того, как вода будет спущена из системы в канализационную сеть. Правилами водопользования многих стран оговаривается: любые жидкие стоки, сбрасываемые в канализацию, должны иметь значение рН = 6,5–8,5. Один из методов, позволяющих убедиться, что эти требования будут выполнены, заключается в поставке антинакипинов вместе с измельченным в порошок нейтрализатором, который обеспечит нейтрализацию воды, залитой в систему отопления, перед тем, как она будет спущена в канализационную сеть, и предотвратит попадание в окружающую среду отходов, не отвечающих природоохранным требованиям.
В заключение
В определенной степени, проблемы, относящиеся к монтажу и техническому обслуживанию систем отопления, становятся все более сложными. Однако, используя системный подход при решении проблем и изменяя некоторые производ- ственные операции, монтажные и сервисные фирмы могут активно содействовать своим клиентам в повышении надежности и экономичности их систем отопления. Для производителей работ это будет означать меньше случаев обращения за устранением дефектов и больше – за консультациями, способствующими повышению профессиональной репутации.
По материалам журнала HVP
Как и чем разбавить теплоноситель для системы отопления
Системы отопления нередко выходят из строя в самый разгар отопительного сезона, доставляя тем самым множество проблем владельцам обогреваемых зданий и помещений. Причинами таких перебоев могут быть как аварийные отключения электроэнергии, так и неисправности отдельных элементов оборудования системы. Если при этом в качестве теплоносителя используется вода, то через определенное время без ее подогрева возникает риск заморозки отопительного контура. А это ведет к деформациям и разрушению магистралей и оборудования, которые в большинстве случаев после этого приходится менять. Избегать подобных эксцессов помогает применение антифриза в качестве теплоносителя.
Требования к незамерзающей жидкости
Антифриз как теплоноситель представляет собой рабочую среду, предназначенную для использования в системах отопления, промышленном термооборудовании и других агрегатах для перераспределения тепловой энергии. Правильно подобранный состав способен не только оптимизировать работу отопительного контура, но и защитить его внутренние поверхности от коррозии и накипи. Среди требований, которые предъявляются к антифризу, использующемуся в качестве теплоносителя:
- высокая теплоемкость, за счет которой аккумулируется и доставляется с минимальными потерями к радиаторам тепло;
- широкий диапазон рабочих температур, достаточный для эксплуатации системы в конкретных климатических условиях;
- химическая инертность по отношению к материалам изготовления уплотнителей контура;
- способность препятствовать возникновению очагов коррозии на омываемых поверхностях;
- доступная цена.
Можно ли разбавлять теплоноситель водой
Антифриз может быть лучшим решением для отопительных систем, которые эксплуатируются в местности с нестабильным электроснабжением, на промышленных предприятиях или других объектах с высокой вероятностью заморозки рабочей среды. При этом многих пользователей интересует вопрос: можно ли такой теплоноситель разбавлять водой? Ответ на него нужно искать прежде всего в инструкции, прилагаемой к продукту. Производитель обычно указывает, какой вид изделия находится в емкости – готовый к использованию, требующий разбавления или допускающий таковое. Например, антифризы Thermagent от АО «Обнинскоргсинтез» не рекомендуется разбавлять водой, т. к. это ведет к ухудшению антикоррозийных свойств. Исключение составляет теплоноситель-концентрат Thermagent-65, который можно разводить дистиллированной или подготовленной водой с жесткостью до 6 ед. При этом использование воды с повышенным содержанием соли обычно становится причиной выпадения осадка.
Как правильно разбавить теплоноситель
Если возникла необходимость смешать антифриз с водой, то прежде чем переходить к процедуре, обычно требуются подготовительные мероприятия. Так, нужно заранее рассчитать количество ингредиентов и решить, как именно вы будете разбавлять теплоноситель. Воду и антифриз можно добавлять в систему по-отдельности или в виде готового состава. В первом случае каждый компонент подается в контур небольшими частями до тех пор, пока не будет достигнуто требуемое давление. Во втором – в систему заливается уже готовый продукт, разбавленный в заводских условиях или самостоятельно. Заполнение происходит через сливной кран при помощи вибрационного насоса.
Почему лучше доливать готовый состав. Раздельное добавление воды и антифриза в систему используется реже, т. к. может вызвать следующие проблемы:
- неравномерный прогрев оборудования. На некоторых участках магистрали нагрев может вообще не ощущаться из-за некачественного смешивания компонентов;
- перебои в работе циркуляционного насоса или полная его остановка. Такое случается из-за неоднородности рабочей среды;
- вспенивание. Чтобы избавиться от него, потребуется вывести антифриз из системы и заново его долить.
Как проверить воду. Если нет возможности разбавить теплоноситель дистиллированной водой, можно использовать и колодезную, предварительно убедившись в том, что она подходит для этих целей. Для этого нужно смешать небольшое количество антифриза с выбранной водой и оставить эту смесь на двое суток в прозрачной емкости. Если за это время на дно не выпадет осадок, значит, этой водой можно разбавлять теплоноситель.
В каком соотношении могут быть компоненты. Путем изменения процентного соотношения антифриза и воды в составе теплоносителя можно получить рабочую среду системы отопления, обладающую необходимыми характеристиками. Например, если в составе теплоносителя будет 60 % продукта Thermagent-65 и 40 % воды, температура кристаллизации такой жидкости составит –25 °С, а загустевать она будет при –30 °С. Если же изменить это соотношение на 65/35, получится жидкость, которая кристаллизуется при –30 °С, загустевает – при –37 °С. Дальнейшее увеличение содержания антифриза в составе теплоносителя приведет к снижению соответствующих температурных показателей. Если же рабочую среду разбавить водой более чем на 50 %, это приведет к повышению температуры замерзания, ухудшению антикоррозийных свойств, а также к возможному выпадению осадка из растворенных в жидкости солей.
Особенности незамерзающего теплоносителя
Главный плюс антифриза – способность защитить систему отопления от замораживания, а также от ржавчины, накипи и микроорганизмов. Это становится возможным благодаря пакету функциональных присадок, добавляемых в продукт. Срок действия таких присадок, как правило, составляет 5–6 лет, после чего теплоноситель требует замены. Важно помнить при этом, что по сравнению с обычной водой незамерзающая жидкость на основе антифриза обладает:
- более высокой вязкостью (примерно в 3–5 раз). Это означает, что производительность циркуляционного насоса должна быть на 10–15 % выше;
- низкой теплоемкостью. При одинаковом нагреве такой теплоноситель накапливает на 15 % меньше тепла и настолько же меньше отдает;
- высокой текучестью. Это свойство антифриза предъявляет повышенные требования к соединениям и уплотнительным материалам системы. Соединений должно быть минимум, а вместо обычных резиновых уплотнителей лучше использовать паронитовые.
Как не ошибиться с выбором теплоносителя
Определиться с жидкостью, которая будет использоваться в качестве теплоносителя, лучше уже на этапе проектирования отопительного контура. Для антифризов и воды потребуются разные системы снабжения. Выбирая подходящий вариант, следует обратить внимание на состав продукта, тип дополнительных присадок, степень безопасности и срок действия теплоносителя. Эти параметры нужно сопоставить с предполагаемыми условиями эксплуатации системы отопления – жилое помещение, торговый зал, производственные площади и т. д. Важно ознакомиться с предписаниями производителя относительно способа применения, последовательности заливки, допустимости смешивания с другими веществами. Ошибки, допущенные при использовании жидкости, могут привести к повреждению оборудования или нанесению вреда здоровью людей.
Теплоноситель на основе этиленгликоля
Самым распространенным незамерзающим теплоносителем для систем отопления частных домов сегодня является антифриз на основе этиленгликоля. Состав надежно защищает отопительный контур от замораживания: при температуре замерзания он расширяется на 1,5–2 %, а этого недостаточно для возникновения дефектов или разрывов оборудования. Важно помнить, что этиленгликоль опасен для здоровья человека, поэтому в процессе эксплуатации нужно исключить любой контакт продукта с пользователем. Так, если в системе имеется открытый расширительный бачок, он должен быть установлен, например, на чердаке, но не в жилом помещении. Этиленгликоль не рекомендуется использовать в системах с двухконтурными котлами, т. к. в этом случае возникает риск попадания антифриза в контур горячего водоснабжения. Утилизация этого вида продукции должна происходить на специализированных предприятиях: сливать отработанный материал в канализацию или грунт запрещено.
Теплоноситель на основе пропиленгликоля
Антифриз на основе пропиленгликоля более безопасен, чем этиленгликолевый теплоноситель, поэтому его используют на объектах с высокими требованиями к экологичности, где есть вероятность соприкосновения продукта с человеком. Благодаря своей относительной безвредности такой теплоноситель все шире применяется в отопительных системах и, несмотря на более высокую стоимость, постепенно вытесняет с рынка аналоги на основе этиленгликоля. Антифриз на базе пропиленгликоля достаточно вязкий, но это не отражается на гидравлических характеристиках отопительного контура. Компенсацией высокой вязкости жидкости могут служить ее смазывающие свойства. Плотность этого продукта ниже, чем этиленгликолевого: это снижает нагрузку на циркуляционный насос. Кроме того, пропиленгликоль надежнее, чем этиленгликоль, защищает систему от замораживания. При температуре замерзания он расширяется на 0,1 %, что никак не отражается на оборудовании.
Заключение
Таким образом, антифриз – более технологичный теплоноситель, чем вода. Он обладает целым рядом преимуществ, которые делают его незаменимым для определенных условий эксплуатации, например, когда существует риск замерзания системы отопления. Антифризы поставляются готовыми к использованию или в виде концентратов, которые разбавляют водой. При смешивании жидкостей нужно придерживаться определенных правил. Разбавлять теплоноситель можно только дистиллированной или подготовленной водой, и лучше это делать до заполнения системы. Изменяя процентное содержание компонентов такого состава, можно получить теплоноситель требуемых параметров. Используемый при этом антифриз чаще всего произведен на основе этиленгликоля или пропиленгликоля. Для своей системы отопления важно выбрать качественный продукт от проверенного производителя, например, один из теплоносителей из линейки продукции АО «Обнинскоргсинтез».
Требуется химическое вещество, которое нагревается при смешивании с водой
образование … веселье … алоха
Звоните прямо! (без регистрации)
• ——Текущие вопросы и ответы:
28 сентября 2021 г.В. Привет
Я из автомобильной отрасли. Мы очищаем двигатель и компоненты коробки передач при температуре 45 ~ 55 градусов Цельсия. Для этого мы нагреваем 1000 кг растворителя (вода + Synclean), используя электричество. Для нагрева растворителя от температуры окружающей среды до 50 градусов требуется много электроэнергии.
7 декабря 2009 г.
А. Привет, Бимал. Ваш вопрос немного расплывчатый, потому что вы не сказали, в каком классе вы находитесь, почему вы хотите это сделать, из чего сделана поверхность, на которую вы не хотите, чтобы раствор оказывал коррозионное действие или что-то еще. Большинство химикатов при разбавлении водой выделяют тепло, поэтому есть много вариантов.
Гидроксид натрия (каустическая сода) выделяет много тепла при добавлении в воду и не вызывает коррозии стали. Но он очень агрессивен по отношению к алюминию и опасен для людей.
3 августа 2011 г.
В. Я ищу нечто подобное, возможно, вы мне поможете.
Для пояснения:
Я ищу химикат или, возможно, химический раствор, который минимально опасен для людей (если вообще) и быстро нагревается примерно до температуры пламени одной свечи не более чем на 5 секунд. секунд. Это будет применяться к очень малым партиям бумаги или хлопка в контролируемой среде.
Есть ли у вас какие-нибудь идеи, которые могли бы мне помочь?
Вы запросили эту информацию у Bimal, поэтому я полагаю, что я должен опубликовать ее заранее.
3 августа 2011 г.
А. Привет, Даниал.
Я не знаю, как это было сделано, но я помню крем для бритья от Gillette, который был в одной из этих герметичных банок, и он довольно хорошо нагрелся, когда вышел из банки для использования. Снижение давления вызывает охлаждение, а не нагрев, так что это не объяснение. Я предполагаю, что в нем было что-то, что реагировало с кислородом. Я понимаю, что одноразовые «грелки для рук» содержат железный порошок и другие ингредиенты, выделяющие тепло при контакте с воздухом.А еще есть многоразовые грелки для рук из ацетата натрия (положите их в кипящую воду, чтобы кристаллы снова расплавились).
Извинения — мы не вникали в уровень образования людей 🙂 …
… просто и третьеклассники, и докторанты идентифицируют себя как «ученики» — мы не хотим предлагать ответы колледжа химии на 3-хклассников, ни оскорбление аспирантов (гораздо более образованных, чем я) с детским разговором 🙂
С уважением,
Тед Муни, P.E.
Стремление к жизни Алоха
отделка.
28 августа 2011 г.
A. Вы можете попробовать окись кальция (негашеную известь) с водой, это вызовет энергичную экзотермическую реакцию из-за кальция в соединении, которое очень активно взаимодействует с водой. В результате реакции образуется гидроксид кальция и тепло как побочные продукты. Если вы смешаете в соотношении 2 части воды к 1 части оксида кальция (негашеной извести), температура воды повысится до кипения. Другим соединением, которое таким образом реагирует с водой, является карбид кальция, но побочными продуктами являются горючий газообразный ацетилен и гидроксид кальция, который намного опаснее реакции оксида кальция с водой.
Химический нагрев воды до 60 ° C
5 апреля 2016 г.В. Сэр,
Необходимо нагреть воду с помощью химикатов. Только в виде порошка —
1. Соотношение воды должно быть минимум 1: 5.
2. Мы пробовали известь — она обладает нагревательной способностью, но после реакции она дает осаждение (пробка в нижней части стакан)
3. Мы не можем использовать хлопья каустика — даже если он соответствует другим требованиям, он очень коррозионный.
4. Пробовали с хлоридом кальция — это хороший нагрев, прозрачный раствор — но только 1: 2 (1 — кальций с 2 частями воды) нам нужно было минимум 5 частей воды.
5 августа 2016
В. Привет, ребята, меня зовут Сурья, и в настоящее время я работаю над проектом солнечной панели для моего последнего года химического машиностроения.
6 октября 2016 г.
В.
Желание обогреть комнату
18 октября 2016 г.В. Я живу в многоквартирном доме. Меня беспокоит ЭМИ, и мы теряем электричество, и с приближением зимы хотел бы узнать пару дешевых химикатов, которые я могу купить, и где их достать, которые будут нагревать уберечь комнату от замерзания, при необходимости можно оставить окно открытым! У меня нет дымохода, поэтому нельзя сжигать дрова … подумал о керосиновом обогревателе, но потребуется около 50 галлонов керосина, а места для его размещения здесь нет.
ноября 2016
А. Привет Дуэйн. Извините за плохие новости, но такого химического вещества нет. При сжигании 1 галлона керосина выделяется больше тепла, чем может выделяться один галлон любого из этих выделяющих тепло химикатов. Вы можете рассмотреть пропановые каталитические нагреватели и 20-фунтовые канистры с пропаном; они небольшие, относительно безопасные и не слишком дорогие. Хотя вам действительно не следует хранить пропан в помещении, возможно, это правило вылетает из окна во время апокалипсиса.
Химические вещества, которые смешиваются с водой, вызывая экстремальную тепловую реакцию
19 ноября 2017 г.В.Привет, я ищу дешевый химикат, который я могу добавить в воду, который сильно нагревается и действует несколько часов, но не растает в пустой стальной бочке из-под масла. Он должен быть недорогим и простым в приобретении.
Причина, по которой я ищу это химическое вещество, которое я могу смешать с водой, заключается в том, что я хочу создать механизм таяния снега. Я могу кататься по тротуарам в моем районе и быстро растопить снег, используя нагретую бочку с маслом и помещая эту нагретую бочку на старую лужайку. ручкой косилки, затем катите бочку по тротуарам, чтобы растопить лед или снег и сделать поверхность тротуара сухой и безопасной для людей.
ноября 2017
А. Привет, Майк. Я вижу как минимум две проблемы, которые могут заставить вас пересмотреть свой лучший подход. Во-первых, мы бы не сжигали нефтехимические продукты и не использовали бы дорогие батареи, если бы существовал дешевый способ поставлять большое количество тепла без них. теоретически возможно для подачи контролируемого количества лития, натрия или другого щелочного металла в воду для генерации большого количества тепла, но стоимость химикатов плюс экзотические механизмы контроля и безопасности исключают это для такого использования. .Гораздо практичнее будет нагреть бочку с водой пропаном.
Другая проблема заключается в том, что таяние снега или льда — это одно, а испарение воды для высыхания тротуара — совсем другое. Это будет зависеть от температуры окружающей среды и других факторов, но для сушки тротуара потребуется примерно в 10 раз больше тепла, чем для растапливания снега, если вы сможете решить практическую проблему предотвращения таяния снега по краям тротуара и выбегает на тротуар.
19 декабря 2017
В. Привет,
Несколько лет назад я вспоминаю, как видел металлическую лампу, которая испускала очень характерный запах газа, который люди зажигали и использовали для освещения той области, которую они осматривали или над которой работали.
19 декабря 2017
А.
марта 2018
Привет, Каррик, привет, Кейн. Ответ Джеффа был очень четким и кратким, за ним последовало несколько других информативных ответов. Пожалуйста, постарайтесь сделать все возможное, чтобы ответить на конкретные запросы о разъяснении, если вы не понимаете, что было сказано. Людям может показаться оскорбительным, когда время, которое они уже потратили на вас, тратится, а не ценится и ценится, а создание цепочки с нуля обычно является смертельным поцелуем для этой темы 🙁
С уважением,
Тед Муни, П.
31 августа 2018
В. Здравствуйте,
. Я хочу сделать контейнер или какой-нибудь пакет, который можно нагреть с помощью какой-либо химической реакции, чтобы можно было нагреть пищу внутри.
В основном это будет многослойная вещь, внешний слой может содержать химические вещества с барьером, так что при встряхивании или добавлении воды к внешнему слою выделяется тепло, которое подается во внутреннюю камеру, содержащую пищу, которая нагревается и может быть потреблена и помещена в пакет с химикаты выбрасываются.
По сути, эта идея состоит в том, чтобы приготовить еду для путешествий, которую можно будет подать горячей в любое время в любом месте.
(вы на 1-й странице) Следующая страница>
Заявление об ограничении ответственности: невозможно полностью диагностировать проблему отделки или опасности операции с помощью этих страниц. Вся представленная информация предназначена для общего ознакомления и не отражает профессионального мнения или политики работодателя автора. Интернет в основном анонимный и непроверенный; некоторые имена могут быть вымышленными, а некоторые рекомендации могут быть вредными.
Если вы ищете продукт или услугу, связанную с отделкой металла, пожалуйста, посетите эти каталоги:
О нас / Контакты — Политика конфиденциальности — © 1995-2021 finish.com, Пайн-Бич, Нью-Джерси, США
физическая химия — Можно ли нагреть воду с помощью добавок?
Вы ищете материалы, которые либо реагируют с водой с большой энтальпией реакции $ \ Delta H_ \ mathrm {r} $, либо имеют большую энтальпию раствора $ \ Delta H_ \ mathrm {sol} $ (что на самом деле составляет то же самое, но с немного другим прицелом).
Проблема с этим, как с общим методом, заключается в том, что у воды на самом деле высокая теплоемкость: взгляните на эту таблицу теплоемкостей, которая дает ее примерно 4.2 джоуля на грамм на кельвин.
Распространенным методом изготовления самонагревающихся банок для кофе является смешивание безводного хлорида кальция с водой в закрытом сосуде, окружающем банку. По данным производителя хлорида кальция, 100% безводный $ \ ce {CaCl2} $ имеет энтальпию растворения 737 джоулей на грамм при растворении в воде.
Если принять приблизительную плотность воды 1 грамм на миллилитр, то есть нагреть литр воды на 10 К, вам потребуется около:
$$ m _ {\ ce {CaCl2}} = \ frac {m_ \ text {вода} c_p \ Delta T} {\ Delta H_ \ text {sol}} = \ frac {1000 \ \ mathrm {g} \ times 4 .{-1}}} = 57 \ \ mathrm {g} $$
Итак, , что возможно, но у вас может быть другое представление о большом количестве воды. И, не забывайте, вы все еще добавляете что-то в воду, поэтому она может больше не подходить для того, для чего вы хотели.
Другие известные реакции, которые могут нагревать воду, включают реакцию ее с металлическим литием (~ 220 Дж / г) или растворение серной кислоты (~ 90 Дж / г). Вы ищете материалы, которые не держатся вместе особенно сильно (, например, , если они кристалл, у них относительно слабая решетка), потому что вам нужно разорвать эти связи, чтобы растворить / прореагировать, а также связать с вода очень сильно , потому что это дает вам экзотермичность.Из-за этого ионные материалы и материалы, которые образуют по крайней мере двухзарядные ионы при взаимодействии с водой, вероятно, будут лучшими кандидатами.
Кривая нагрева воды| Введение в химию
Цель обучения
- Обсудите кривую нагрева воды.
Ключевые точки
- Кривая нагрева графически представляет фазовые переходы, которым подвергается вещество при добавлении к нему тепла.
- Плато на кривой отмечают фазовые изменения. Температура остается постоянной во время этих фазовых переходов.
- Вода имеет высокую температуру кипения из-за сильных водородных связей между молекулами воды; он одновременно является донором и акцептором сильной водородной связи.
- Первое изменение фазы — таяние, во время которого температура не меняется, а вода тает. Второе изменение фазы — это кипение, так как при переходе в газ температура не меняется.
Условия
- водородная связь Сильная межмолекулярная связь , в которой атом водорода в одной молекуле притягивается к сильно электроотрицательному атому (обычно азоту или кислороду) в другой молекуле.
- удельная теплоемкость Количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 г вещества на 1 градус Цельсия.
Как и многие вещества, вода может существовать в различных фазах вещества: жидкой, твердой и газовой.Кривая нагрева показывает, как изменяется температура, когда вещество нагревается с постоянной скоростью.
Построение кривой нагрева
Температура откладывается по оси ординат, а по оси абсцисс отложено добавленное тепло. Предполагается постоянная скорость нагрева, так что ось абсцисс также можно рассматривать как количество времени, которое проходит, когда вещество нагревается. На измеренной кривой есть два основных наблюдения:
- регионы, где температура увеличивается по мере добавления тепла
- плато, где температура остается постоянной.
Именно на этих плато происходит фазовый переход.
Кривая нагрева воды Фазовые переходы воды.Анализ кривой нагрева
Если смотреть слева направо на график, можно увидеть пять отдельных частей кривой нагрева:
- Твердый лед нагревается, и температура повышается до тех пор, пока не будет достигнута нормальная точка замерзания / плавления, равная нулю градусов Цельсия. Количество добавленного тепла, q , можно рассчитать следующим образом: [латекс] q = m \ cdot C_ {H_2O (s)} \ cdot \ Delta T [/ latex], где m — масса пробы воды. , C — удельная теплоемкость твердой воды, или льда, а [латекс] \ Delta T [/ latex] — изменение температуры во время процесса.
- Первое фазовое изменение — таяние; при плавлении вещества температура не меняется. Для воды это происходит при 0 o C. Вышеприведенное уравнение (описанное в части 1 кривой) нельзя использовать для этой части кривой, потому что изменение температуры равно нулю! Вместо этого используйте температуру для fusion ([latex] \ Delta H_ {fusion} [/ latex]), чтобы вычислить, сколько тепла было вовлечено в этот процесс: [latex] q = m \ cdot \ Delta H_ {fusion } [/ latex], где м — масса пробы воды.
- После того, как все твердое вещество превратилось в жидкость, температура жидкости начинает повышаться по мере поглощения тепла. Затем можно рассчитать тепло, поглощаемое: [латексом] q = m \ cdot C_ {H_2O (l)} \ cdot \ Delta T [/ latex]. Обратите внимание, что удельная теплоемкость жидкой воды отличается от теплоемкости льда.
- Жидкость закипит, когда раствор поглотит достаточно тепла, чтобы температура достигла точки кипения, где снова температура остается постоянной, пока вся жидкость не станет газообразной водой.При атмосферном давлении 1 атм этот фазовый переход происходит при температуре 100 o ° C (нормальная температура кипения воды). Жидкая вода становится водяным паром или паром, когда переходит в газовую фазу. Используйте тепла испарения ([латекс] \ Delta H_ {vap} [/ latex]), чтобы вычислить, сколько тепла было поглощено в этом процессе: [латекс] q = m \ cdot C_ {H_2O (g)} \ cdot \ Delta T [/ latex], где м — масса пробы воды.
- После того, как вся жидкость будет преобразована в газ, температура будет продолжать повышаться по мере добавления тепла.Опять же, добавленное тепло, которое приводит к определенному изменению температуры, определяется следующим образом: [латекс] q = m \ cdot C_ {H_2O (g)} \ cdot \ Delta T [/ latex]. Обратите внимание, что удельная теплоемкость газообразной воды отличается от теплоемкости льда или жидкой воды.
- Вода имеет высокую температуру кипения из-за наличия обширных взаимодействий водородных связей между молекулами воды в жидкой фазе (вода является одновременно донором и акцептором водородных связей). Когда тепло впервые применяется к воде, она должна разорвать межмолекулярные водородные связи в образце.После разрыва связей тепло поглощается и преобразуется в увеличенную кинетическую энергию молекул для их испарения.
Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета. Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:
Для чего нужен водонагреватель?
Водонагреватели в месте использования могут сократить длительное ожидание поступления горячей воды после открытия крана.Это может показаться очевидным, но продолжительность ожидания зависит от того, как далеко находится кран от водонагревателя. Чем больше труб он должен пройти, тем больше времени потребуется.
Популярным способом избежать ожидания является установка водонагревателя на месте использования. Название точно описывает это — маленькое устройство, которое нагревает воду очень близко к тому месту, где она используется, например, к раковине, душевой, ванне или стиральной машине.
Он расположен недалеко от места, где есть спрос на горячую воду, поэтому иногда используются другие термины, такие как «водонагреватель по требованию», или «водонагреватель POU», или «водонагреватель точки обслуживания», или «вода для торговой точки». обогреватель.”
Водонагреватель на месте использования может быть добавлен к существующей сантехнике дома без необходимости переделывать всю водопроводную систему. Из-за своего небольшого размера водонагреватели POU часто устанавливаются под раковиной на кухне или в ванной.
Если вам не нравится ждать несколько минут, пока горячая вода попадет в кран (и вы не хотите увеличивать свой счет за воду из-за того, что впустую тратите очень хорошую воду), водонагреватель для кассовых терминалов — отличное решение. Чтобы понять, подходит ли это решение для вас, примите во внимание различные типы доступного оборудования, потенциальную экономию энергии и стоимость всего срока службы.
Водонагреватели и проточная горячая вода в точках использования
Наличие горячей воды в наших домах — краеугольный камень современного мира. Один или несколько водонагревателей резервуарного типа или без резервуаров снабжают весь дом, но во многих домах один или два крана горячей воды находятся слишком далеко от водонагревателя, чтобы быстро получить горячую воду.
Водонагреватели для пунктов обслуживания становятся популярными среди растущего числа домовладельцев, которым нужен дополнительный комфорт, удобство и эффективность, которые они обеспечивают.
Это может описывать ситуацию в вашем доме: вы стоите, вероятно, дрожите, ожидая, пока из крана душа потечет горячая вода. Вся эта холодная вода, устремившаяся из насадки для душа, пока вы ждете, — это вода, которая находилась в длине трубы между водонагревателем и душем. Чтобы сократить время ожидания, вы должны сократить расстояние, которое оно преодолевает.
Типы водонагревателей в точках обслуживания
Как и водонагреватели, предназначенные для всего дома, водонагреватели для POS-терминалов могут иметь резервуар или быть без резервуара.
- Водонагреватель в месте использования: Он похож на традиционный водонагреватель, но с резервуаром значительно меньшего размера, поскольку он предназначен для нагрева воды в одном или, возможно, двух соседних местах. В водонагревателях емкостного типа обычно хранится от 2,5 до 20 галлонов. Они могут обеспечить мгновенную подачу горячей воды, поскольку устраняют расстояние от источника тепла до светильника.
- Местный водонагреватель без резервуара: Обычный водонагреватель без резервуара начинает работать, когда кран повернут или нажата кнопка, поэтому будет очень короткое ожидание горячей воды, но мы говорим около нескольких секунд.Нагреватели резервуарного типа POU немного быстрее, но в любом случае время ожидания значительно сокращается. Преимущество водонагревателя без резервуара в том, что он требует меньше места, чем водонагреватель с резервуаром.
Являются ли водонагреватели POS энергоэффективными?
Ответ на этот вопрос прост. Независимо от того, есть ли у вас электрический или газовый водонагреватель, безбаковый или с накопительным баком, это будет экологически чистый выбор.
Причины просты:
- Водонагреватель на месте использования устраняет ненужные траты воды, которая стекает в канализацию, в то время как горячая вода поступает из удаленного водонагревателя.Нередко ожидание составляет несколько минут, а учитывая, что обычный душ использует 2,5 галлона воды в минуту, количество потраченной впустую воды может быть ошеломляющим.
- Холодная вода, которая выходит из крана первой, когда-то была горячей. Его нагревали водонагревателем и подводили к трубам до того, как кран был закрыт. Энергия, используемая для нагрева этой воды, в конечном итоге тратится впустую, когда вода охлаждается в трубах после того, как потребность в горячей воде заканчивается. В конечном итоге вы тратите впустую воду и энергию.
Уменьшение количества растрачиваемой воды и энергии, в свою очередь, приведет к сокращению счетов за коммунальные услуги. Системы водяного отопления являются вторым по величине потребителем энергии в доме, и по оценкам Министерства энергетики США, на электрические водонагреватели может приходиться около 18 процентов от общих счетов за электричество в доме.
Сэкономит ли точка использования водонагреватель?
Многие люди заинтересованы в установке водонагревателя в своих домах, когда понимают, насколько хорошо он решит проблему утомительного ожидания горячей воды.Для тех, кто ищет дополнительное удобство и комфорт, это может быть легкое решение.
Если целью является экономия денег, необходимо учитывать стоимость покупки и установки водонагревателя в точке использования. Водонагреватели с резервуаром POS служат от 10 до 15 лет, в то время как водонагреватели без резервуара могут прослужить до 25 лет, обеспечивая длительный период времени, позволяющий сэкономить деньги на счетах за коммунальные услуги и при этом покрывать расходы на нагреватель POU и установку.
Существует множество переменных, начиная с компоновки и состояния вашей существующей водопроводной системы, но вы можете рассчитывать заплатить от 400 до 800 долларов за водонагреватель в точке использования, включая установку, независимо от того, является ли он резервуарным или без резервуара.
Министерство энергетики США заявляет, что домовладельцы могут сэкономить до 50 процентов энергии, используя отдельный нагреватель на каждом выходе горячей воды.
Однако, если вы планируете переехать в новый дом в течение года или двух, вы не сэкономите достаточно денег на счетах за коммунальные услуги, чтобы компенсировать затраты как на покупку устройства, так и на установку нагревателя в точке использования. С другой стороны, учитывая растущую популярность водонагревателей, они могут стать дополнительным аргументом в пользу вашего дома.
Регулярное техническое обслуживание водонагревателя
Водонагревателидля точек использования — это уменьшенные версии моделей для дома, и, как и эти водонагреватели, они требуют регулярного обслуживания. Независимо от того, является ли водонагреватель POU баком или безбаковой версией, он будет работать наиболее эффективно и иметь самый долгий срок службы при правильном обслуживании.
Домовладельцы могут выполнять некоторые основные работы по техническому обслуживанию водонагревателей, в то время как другие лучше всего доверить лицензированному профессиональному сантехнику.
Как найти лучший водонагреватель POU
Растущий спрос на водонагреватели POU побудил все больше компаний производить их, предоставляя потребителям множество вариантов выбора бренда. Наличие выбора — это хорошо, но, учитывая десятки торговых марок, которые необходимо учитывать, может быть сложно найти лучшее для вашей ситуации, независимо от того, предпочитаете ли вы безбаковый или танковый тип.
Перед проверкой отзывов о водонагревателях на месте использования сначала определите, сколько горячей воды вам понадобится. Для раковины в ванной потребуется меньше горячей воды, чем, например, для кухонной раковины или посудомоечной машины.Наряду с обзорами водонагревателей POU в Интернете вы можете найти диаграммы, показывающие галлоны воды в минуту, которые обычно необходимы для душа, ванны, раковины или кухонного смесителя, посудомоечной и стиральной машины.
Количество горячей воды, которое может обеспечить водонагреватель резервуара, определяется размером его резервуара, в то время как водонагреватели без резервуара измеряются количеством галлонов воды, которые они могут нагреть в минуту. Безбакерные водонагреватели для всего дома производят от 2,5 до 9,5 галлонов в минуту (галлонов в минуту).Многие водонагреватели, которые продаются в крупных магазинах и в Интернете, имеют скорость потока 0,35 или 0,5 галлона в минуту, что будет недостаточно для некоторых целей.
Хотя есть некоторые сантехнические работы своими руками, большинство домовладельцев не имеют знаний или оборудования, необходимого для правильной установки водонагревателя POU, и не знают требований государственных и местных строительных норм и правил. Внимание: неправильно установленный водонагреватель может быть опасен для вашего дома и семьи.Проконсультируйтесь с лицензированным сантехником.
Заключение
Водонагреватели для всего дома давно используются для производства горячей воды в доме, и для большинства людей так и осталось. Но точечные водонагреватели и водонагреватели без резервуаров могут добавить в дом комфорт, удобство и эффективность.
Каждый тип обеспечивает мгновенное или почти мгновенное получение горячей воды, и они полезны для окружающей среды, поскольку устраняют потери холодной воды, которая устремляется из крана в канализацию, пока вы ждете горячей воды из удаленного водонагревателя.Водонагреватели для точек использования также исключают трату энергии, которая нагревает воду, которая позже становится холодной, когда вы сидите в длительном водопроводе с горячей водой.
Сокращение потерь воды и энергии также приведет к сокращению счетов за коммунальные услуги, добавив еще одно преимущество к использованию обогревателей в точках потребления. Неудивительно, что так много домовладельцев вносят свой вклад в растущую популярность водонагревателей POU, и все больше компаний производят их, чем когда-либо.
Домовладельцы, заинтересованные в установке одной или нескольких точек использования водонагревателей, должны начать с определения, где они наиболее необходимы и сколько горячей воды потребуется, а затем проконсультироваться с лицензированным сантехником для правильной и безопасной установки.
Готовы ли вы сделать свой дом уютнее и удобнее, защитить окружающую среду и сэкономить деньги?
Что происходит, когда в горячую воду добавляется лед, и как изменится энергия?
Когда вы добавляете лед в горячую воду, часть тепла воды растапливает лед. Оставшееся тепло нагревает ледяную воду, но при этом охлаждает горячую. Вы можете рассчитать конечную температуру смеси, если знаете, сколько горячей воды вы использовали, а также ее температуру и количество льда, которое вы добавили.Два физических свойства — удельная теплоемкость и теплота плавления — точно определяют, как лед тает и вода остывает.
Удельная теплоемкость
Удельная теплоемкость вещества измеряет количество энергии, необходимое для повышения его температуры. Например, когда вы добавляете 1 калорию тепла к 1 грамму воды, он нагревается на 1 градус Цельсия (1,8 градуса по Фаренгейту). Обратное верно, когда вода остывает; грамм воды, температура которой падает на 1 градус Цельсия, теряет 1 калорию тепловой энергии. Другие вещества имеют другую удельную теплоемкость.Например, чтобы нагреть грамм свинца на 1 градус Цельсия, требуется всего 0,03 калории.
Теплота плавления
Емкость с водой теряет 1 калорию на каждый градус Цельсия, который она охлаждает. Однако когда температура достигает нуля градусов по Цельсию (32 градуса по Фаренгейту), ситуация меняется — вода превращается в лед. Этот процесс требует гораздо большего количества тепловой энергии — 79,7 калорий на грамм — и температура смеси воды и льда не меняется до тех пор, пока она полностью не замерзнет. Когда вещество проходит эту фазу, энергия называется теплотой плавления.Молекулы воды теряют дополнительную энергию, поскольку они слипаются в твердое тело. После образования льда он изменяет температуру в соответствии со своей удельной теплоемкостью — 0,49 калорий на градус Цельсия.
Energy Change
Чтобы точно определить, как изменяется энергия, когда вы добавляете лед в горячую воду, вам нужна масса льда и воды, а также температура воды. Например, из-за своей удельной теплоемкости один литр горячей воды при 75 градусах Цельсия (167 градусов по Фаренгейту) содержит на 75 000 калорий больше энергии, чем такое же количество воды при 0 градусах Цельсия (32 градуса по Фаренгейту).Добавление 100 граммов льда в воду требует 7970 калорий, чтобы растопить ее; доступная энергия становится 67 030 калорий. Как только вода превращается в воду, на 100 граммов уходит 1 калория на градус оставшегося тепла в горячей воде, но тепло не «теряется» — оно просто переходит в холодную воду.
Изменение температуры
По мере того, как горячая вода теряет 7970 калорий на растапливание льда, вода охлаждается с 75 до 67 градусов Цельсия (153 градуса по Фаренгейту). Горячая вода теряет тепло, а холодная вода из растаявшего льда нагревается.В этом примере на 1000 граммов воды добавлено только 100 граммов льда. Таким образом, горячая вода теряет небольшую температуру, тогда как холодная вода нагревается на большее количество градусов. Разделив 67 030 калорий на 1100 граммов воды, мы получим конечную температуру около 61 градуса по Цельсию (142 градуса по Фаренгейту). Горячая вода теряет в общей сложности 14 градусов по Цельсию (57 градусов по Фаренгейту), а холодная вода набирает 61 градус по Цельсию. Учтите, что результат зависит от того, сколько льда и горячей воды у вас есть вначале.Если вы добавите тонну льда в 1000 граммов воды, горячей воде не хватит тепла, чтобы растопить весь лед.
Изменения в диаграммах тепла и энергии — Видео и стенограмма урока
Что такое температура?
Давайте сначала обсудим температуру. Вероятно, вы знакомы с температурой, поскольку это обычная тема для разговоров. Мы выражаем температуру в градусах Фаренгейта, Цельсия и даже Кельвина, что является абсолютной шкалой. Но что такое температура? Температура — это мера того, насколько быстро движутся молекулы вещества.Чем быстрее движутся молекулы внутри вещества, тем выше температура. Например, молекулы горячей воды движутся быстрее, чем молекулы холодной воды.
Температура может быть определена как средняя кинетическая энергия вещества, где энергия — это способность выполнять работу. Кинетическая энергия — это энергия движения, которая отражает скорость движения объекта.Чем быстрее движется объект, тем больше кинетической энергии он содержит. Чем быстрее движутся молекулы, составляющие вещество, тем выше температура этого вещества.
Что такое тепло?
А теперь поговорим о тепле. Когда вещества нагреваются на плите, в микроволновой печи или на солнце, к веществу добавляется энергия. Тепло можно определить как общее количество энергии, содержащейся в веществе. Если температура отражает среднее количество кинетической энергии, тепло отражает общую энергию.Например, два литра кипятка имеют такую же температуру, как один литр кипятка. Однако два литра содержат больше тепла, то есть больше общей энергии.
Теперь давайте рассмотрим взаимосвязь между температурой и теплом. По мере нагрева веществ температура увеличивается. Другими словами, когда к веществу добавляется энергия, молекулы, составляющие это вещество, движутся быстрее.
Диаграмма температуры и нагрева
Теперь давайте изобразим на диаграмме изменения температуры в воде при воздействии тепла на воду.Это поможет нам понять взаимосвязь между теплом и температурой. Глядя на диаграмму ниже, вы увидите температуру по оси y и тепловую энергию по оси x. Вы можете видеть, что температура увеличивается по мере добавления тепла к воде внутри фазы. Другими словами, молекулы воды во льду движутся быстрее.
Однако температура не изменяется, поскольку тепло добавляется во время фазового перехода; например, когда тает лед.Во время фазового перехода добавленное тепло заставляет молекулы двигаться не быстрее, а дальше друг от друга. Тепловая энергия, добавляемая во время фазового перехода, используется для преодоления некоторых сил, которые удерживают молекулы вместе, позволяя им двигаться дальше друг от друга. Во время фазового перехода добавленная тепловая энергия сохраняется в виде потенциальной энергии или энергии положения, поскольку теперь молекулы находятся дальше друг от друга. Это что-то вроде установки мышеловки. Потенциальная энергия накапливается в ловушке для мыши, когда она установлена; другими словами, при изменении позиции.
По мере того как жидкая вода нагревается, молекулы движутся быстрее, и температура снова увеличивается. Во время фазового перехода от жидкости к газу добавленное тепло сохраняется в молекулах в виде, опять же, потенциальной энергии, а температура остается постоянной. Дополнительное тепло используется для преодоления оставшихся сил, удерживающих молекулы вместе внутри жидкости.Это позволяет молекулам раздвигаться еще дальше и образовывать газ. И снова тепловая энергия во время фазового перехода сохраняется как потенциальная энергия.
Применение взаимосвязи температуры и тепла
Давайте применим то, что мы только что узнали о взаимосвязи между температурой и теплом, к природе. Дорожные бригады будут добавлять соль в дорогу, чтобы растопить лед. Как мы только что узнали, добавление тепла к веществу заставляет его таять, так как же соль заставляет твердый лед плавиться в жидкую воду? Ответ: соль снижает температуру плавления воды.Температура плавления чистой воды — 0 градусов Цельсия. Соленая вода имеет более низкую температуру плавления, и чем больше добавляется соли, тем ниже температура плавления. Следовательно, для замораживания соленой воды температура должна быть ниже. Распространенное заблуждение состоит в том, что соль на самом деле нагревает лед и заставляет его таять. Соль не меняет температуру льда; скорее, соль снижает температуру плавления воды, вызывая таяние твердого льда.
Хорошо, тогда как соль влияет на температуру кипения воды? Температура кипения чистой воды — 100 градусов по Цельсию.Соль, добавленная в воду, фактически повышает температуру кипения. В общем, важно помнить, что примеси, такие как добавленная в воду соль, изменяют температуры плавления и кипения соединений.
Резюме урока
Итак, температура вещества увеличивается по мере его нагрева. Температура — средняя кинетическая энергия вещества, где энергия — способность совершать работу. Тепло — это общая энергия, содержащаяся в веществе.Когда твердое тело нагревается, его температура увеличивается, поскольку молекулы движутся быстрее. Во время фазового перехода , когда твердое тело плавится в жидкость, его температура остается постоянной, поскольку тепловая энергия сохраняется как потенциальная энергия . Точно так же, когда к жидкости добавляется тепло, ее температура увеличивается, поскольку молекулы снова движутся быстрее. Когда жидкость достигает точки кипения и закипает, температура остается постоянной, поскольку, опять же, добавленное тепло сохраняется в виде потенциальной энергии во время фазового перехода.Наконец, примеси изменят температуру плавления и температуру кипения соединений.
Результаты обучения
Посмотрев это видео, вы сможете:
- различать тепло и температуру
- Опишите, что происходит во время смены фазы
- Признать, что добавление примесей к соединениям изменяет точки плавления и кипения
ДОМАШНИЙ РЕМОНТ; Как поддерживать систему водяного отопления в рабочем состоянии
Ежегодное техническое обслуживание системы водяного отопления должно начинаться с настройки печи профессиональным техником по обслуживанию.Техник должен осмотреть и очистить камеру сгорания и топливную форсунку, а также провести испытание сгорания.
Настройка печи — это работа профессионала, но есть ряд более простых задач по техническому обслуживанию, которые может выполнить каждый домовладелец. В водных системах часто накапливается ил в виде минеральных отложений и ржавчины. Если дать осадку накапливаться, он может затруднить циркуляцию воды и, в конечном итоге, повредить систему. Чтобы удалить осадок, просто слейте ведро или два воды из бойлера.Сначала выключите конфорку; затем закройте кран подачи воды в бойлер. Теперь установите ведро под сливной кран котла.
Вода в бойлере будет горячей; чтобы избежать ожогов, лучше подождать час или два, прежде чем открывать сливной кран. Слейте воду, пока она не станет прозрачной; затем закройте сливной кран, откройте кран подачи и включите печь. Более новые системы следует сливать ежегодно, но более старые системы собирают ил легче. В такой системе может потребоваться более частый слив.
Если у вас старая система горячего водоснабжения, из которой никогда не сливали воду, набрать несколько ведер воды может быть недостаточно. Возможно, вам придется вызвать профессионала, чтобы промыть систему химическими добавками и очень горячей водой.
После слива воды из котла проверьте расширительный бак. В более новых системах есть мембранный резервуар, который герметичен, поэтому сливать его не нужно. В старых системах есть резервуары, которые необходимо промывать ежегодно. Вы можете легко узнать этот тип резервуара, потому что он имеет два клапана; запорный вентиль, идущий в топку, и сливной вентиль на дне бака.
Чтобы слить воду из бака, сначала закройте запорный вентиль. Поставьте ведро под слив; затем откройте клапан. Вода должна вытекать, но если этого не произойдет, может потребоваться открыть пробку прерывателя вакуума (не во всех резервуарах есть эта пробка) на сливном клапане. Пробку можно открыть разводным ключом. После опорожнения бака закройте сливной кран и пробку вакуумного выключателя; затем откройте запорный клапан.