САНТЕХМОНТАЖ и ЭЛЕКТРОМОНТАЖ
phone
  • (096) 549-73-53
ETOVДнепропетровскСантехМОНТАЖ 0965497353НовостиМагниты против накипи (как снизить жесткость воды)
Контакты
  • СантехМОНТАЖ 0965497353
  • Дмитрий Дубровский
  • +38 (096) 549-73-53
    КиевСТАР
    +38 (050) 025-94-81
    МТС
    +38 (056) 234-89-45
    городской
  • manhattan20107@mail.ru
    Написать нам
  • manhattan20107
  • проспект Героев, 21, Днепропетровск, Днепропетровская область, Украина., Днепропетровск 49106
  • График работы

Магниты против накипи (как снизить жесткость воды)

Высокая жесткость воды, определяемая содержанием в ней солей кальция и магния, - это проблема, актуальная для городских квартир и загородных домов. Как с ней бороться?


Согласно утверждению медиков, именно высокое содержание в воде солей жесткости способствует развитию гипертонии, склероза и мочекаменной болезни (но без этих соединений нормальная работа сердечно-сосудистой системы тоже невозможна, потому удалять их из воды полностью нельзя). Незавидны и потребительские свойства жесткой воды. Она вызывает перерасход моющих средств при стирке и купании на 30-50 %. В ней плохо развариваются мясо и овощи. А кипяченая жесткая вода сильно ухудшает вкус чая и кофе.

Для сантехники и бытовых приборов жесткая вода - настоящая катастрофа. А что происходит с автономными системами горячего водоснабжения и отопления? Доказано, что накипь толщиной 1,5 мм, образующаяся на ТЭНах, увеличивает потребление энергии, необходимой для нагрева воды, на 15 %; слой в 3 мм - на 25 %; при 7 мм этот показатель достигает 39 %, а при 10 мм - 50 %. Иными словами, нагревание воды через слой накипи можно сравнить с попыткой прогреть ее в термосе - дорогая энергия просто вылетает в трубу. Однако беда не только в перерасходе "горючего", но и в том, что лишняя теплота - та, которую нагревательный элемент выделил, а жидкость так и не получила, - тратится на перегрев его самого, в результате чего он выходит из строя. Кроме того, образовавшаяся на нагревателе и трубах накипь, взаимодействуя с водой (гидролиз магниевых солей), повышает ее водородный потенциал рН. Это усиливает коррозию систем в целом. Для борьбы с накипью предлагаются приборы, основной частью которых является магнит.

Как снизить жесткость воды

Существующие способы снижения жесткости воды можно условно разделить на традиционные и нетрадиционные. К традиционным относятся ионообменный метод (используется в фильтрах-умягчителях), обработка при помощи мембранных фильтров (из воды удаляют все соли), употребление разных ингибиторов (в частности, полифосфатов) и т. д. О них наш журнал неоднократно писал.

Сегодня мы расскажем об одном из нетрадиционных способов. Это обработка воды магнитным полем, которая применяется в основном для борьбы с накипью. Данный метод отличается простотой, дешевизной, безопасностью, экологичностью, низкими эксплуатационными расходами. Подвергшаяся воздействию вода не приобретает никаких побочных, а тем более вредных для здоровья человека свойств, не меняет солевой состав и сохраняет вкусовые качества. Аппараты для магнитной обработки появились более 40 лет назад. Рекомендации по их использованию приведены в ряде СНиПов, регламентирующих работу тепловых пунктов и сетей. (Еще один нетрадиционный способ, который чем-то сродни магнитному воздействию, - радиочастотная обработка воды. Он настолько новый, что о нем нет упоминаний ни в одном СНиПе.)

Вода и магнитное поле

С самого начала следует подчеркнуть, что процессы, происходящие с водой в магнитном поле, изучены мало, поэтому единая стройная теория в этом случае отсутствует. Однако существует несколько гипотез воздействия магнитного поля на ионы растворенных в воде солей. На наш взгляд, наиболее понятна следующая (приведем ее в упрощенном виде).

Молекулу воды можно представить как элементарный диполь - частицу с положительно и отрицательно заряженными полюсами. Под действием сил взаимного притяжения диполи воды образуют так называемые кластеры, причем не сами по себе, а объединяясь вокруг присутствующих в воде микрочастиц и ионов примесей (в нашем случае Са+ и СО3-), не давая им взаимодействовать друг с другом. При нагревании воды кластерная структура разрушается, и ионы, соединяясь, образуют карбонат кальция CaCO3, который и осаждается на нагревателях и трубах, создавая основу накипи.

Что происходит при магнитной обработке холодной воды? Когда диполи воды проходят через магнитное поле, на них действует сила Лоренца, которая заставляет диполи совершать колебательные движения. Конечно, если магнит один, то диполи совершат всего одно колебание, и к разрушению кластеров это не приведет. Но если магнитов несколько и расположены они так, чтобы на небольшом расстоянии магнитное поле поменяло направление не один раз (этот принцип реализуется в устройствах на постоянных магнитах), или если обработка ведется переменным магнитным полем (при электромагнитном воздействии), то вероятность распада кластеров возрастает.

Высвободившиеся при разрушении кластеров микрочастицы становятся как бы центрами кристаллизации, на которые предпочитают осаждаться образующиеся из ионов молекулы СаСО3. Далее процесс приобретает лавинообразный характер - к поверхности возникших микрокристаллов прикрепляются все новые молекулы. Таким образом, кристаллизация CaCO3 происходит в объеме воды, и в результате вместо твердой накипи - так называемого аморфного кальцита - появляются тонкодисперсные частицы арагонита, имеющие совершенно иную, чем накипь, кристаллическую структуру. Они мигрируют вместе с потоком и могут быть легко удалены с помощью обычного фильтра. При нагревании воды, прошедшей магнитную обработку, увеличивается размер подобных частиц, но накипь не образуется.

Но на этом хитрости не заканчиваются... Ионы кальция начинают выделяться из уже выпавшей накипи и присоединяются к вновь образованным микрокристаллам, плавающим в воде. В результате старая накипь разрыхляется и даже полностью смывается с поверхности труб и нагревательных элементов (удаление отложений происходит постепенно и занимает от 1 до 4-6 мес). Мало того, с течением времени на трубах и теплообменниках образуется тонкая темная пленка, состоящая из высших окислов железа (Fe3O4, Fe5O6), которая защищает оборудование от коррозии (скорость реакции коррозии, как подтвердили эксперименты, снижается на 40-75 %).

От теории к практике

Как же реализовать магнитную защиту на практике? В квартирах подобные устройства следует устанавливать на вводе как горячей, так и холодной воды. В коттеджах с автономными системами отопления и горячего водоснабжения - на вводе холодной воды. При этом нужно учитывать, что эффект магнитной обработки проявляется на протяжении определенного времени (от 8 ч до 5 сут, в течение которых происходит так называемая релаксация воды). Длительность данного периода зависит от химического состава воды, ее температуры и условий эксплуатации. Именно поэтому в замкнутых системах отопления кроме "омагничивания" подпиточной воды необходимо разместить еще одно устройство, которое должно обрабатывать воду, циркулирующую в системе, и тем самым создать так называемый антирелаксационный контур.

Можно установить и локальные защитные приспособления на входе воды в газовые колонки, бойлеры, бытовые водонагреватели, кофе-машины, стиральные и посудомоечные машины, а также климатические системы, работающие одновременно в режиме увлажнения и кондиционирования. Магнитные устройства используются и совместно с системой водоподготовки (что позволяет увеличить продолжительность службы фильтров), а также в комплексе с агрегатами, очищающими воду бассейна (это удлиняет срок службы насосов и аппаратов подогрева воды).

Следует особо подчеркнуть, что магнитные устройства не являются панацеей при решении проблемы жесткой воды, а также не могут считаться фильтрами-умягчителями и не подходят для процессов, где требуется именно мягкая вода. Они лишь активируют (преобразуют) воду, оставляя ее химический состав практически тем же, что и до воздействия, и в большинстве случаев помогают только предотвратить образование накипи. Современный российский рынок предлагает два основных типа аппаратов для магнитной обработки воды - с постоянными магнитами и электромагнитами.

Устройства с постоянными магнитами

Эти аппараты имеют сравнительно несложную конструкцию, не потребляют электроэнергии и отличаются отсутствием проблем, связанных с электробезопасностью и ремонтом при электрическом пробое обмоток. Они просты в установке и обслуживании, характеризуются высокой надежностью и долговечностью.

Для создания магнитных устройств еще недавно использовались такие материалы, как магнитоферриты (смесь полимерных или минеральных вяжущих и порошкообразных магнитных наполнителей) и ферромагнетики (широкое применение нашел феррит бария). В последнее время более популярны магниты на основе редкоземельных металлов. самыми "сильными" из них являются материалы системы неодим - железо - бор. Они компактны, не утрачивают своих качеств при температуре до 120°С и с течением времени (потеря магнитных свойств составляет всего 0,2 % за 10 лет).

На основе магнитов разработаны компактные приборы нового поколения - магнитные активаторы воды (МАВ). Они построены по принципу циклического воздействия на воду нескольких размещенных внутри устройства магнитов (так называемый многополюсный магнит). Конструктивно они состоят из цилиндрического корпуса, изготовленного из магнитомягкого материала (служит магнитопроводом и замыкает поле внутри аппарата), и находящегося внутри его магнитного элемента. По кольцевому зазору между ними и проходит вода.

Корпус МАВ выполнен из нержавеющей магнитной стали или оцинкованной стальной трубы и с торцов снабжен фитингами с внутренней или внешней резьбой либо фланцами (с их помощью МАВ и соединяется с трубопроводом). Фитинги изготовлены из нержавеющей стали или латуни (она полируется снаружи, что улучшает внешний вид устройства). Правда, в случае применения латуни производитель вынужден защищать устройство от электрохимической коррозии (скрепление фитингов с корпусом через герметик и т. д.).

Магнитный элемент представляет собой тонкостенную трубку из нержавеющей немагнитной стали, внутри которой расположены определенным образом ориентированные постоянные магниты в виде дисков. Концы трубки снабжены конусными наконечниками-обтекателями и центрирующими крестовинами (они также сделаны из нержавеющей стали и приварены с помощью аргонно-дуговой или лазерной сварки).

Стоит отметить, что описанное устройство только с виду кажется простым - для его создания приходится проводить сложнейшие расчеты. Во-первых, кольцевой зазор между корпусом и магнитным элементом обязан иметь строго определенную величину, что обеспечивает конкретную скорость потока и его магнитную проницаемость. В то же время площадь поперечного сечения этого зазора (оценивается по диаметру условного прохода - Ду) должна быть сопоставима с площадью проходного сечения трубопровода, в который врезано устройство, чтобы не вызывать повышения гидравлического сопротивления и падения давления в системе. Во-вторых, следует так спроектировать геометрию конусных наконечников и центрирующих крестовин, чтобы проходящий по зазору поток воды при том диапазоне давления, на который рассчитан прибор (он указывается в паспорте), был исключительно ламинарным (не вихревым), иначе эффективность обработки многократно снизится. В-третьих, магнитный элемент призван обеспечить необходимую величину магнитной напряженности в зазоре, а также создавать магнитное поле, которое при переходе от полюса к полюсу меняет направление на противоположное, причем строго определенное количество раз, в противном случае толку от обработки опять-таки не будет.

Рынок магнитных активаторов

Сейчас эти аппараты предлагают многие фирмы - отечественные, из ближнего и дальнего зарубежья. И практически каждый производитель дает приборам собственные наименования. Так, фирма "Энергофинсервис" назвала их гидромультиполями бытового назначения, "Рунга" и "ЭНИРИС-СГ" - гидромагнитными системами (ГМС), "МВС КЕМА" - магнитными полиградиентными активаторами воды (МПАВ), "Магнитные Водные Системы" (все - Россия) - магнитными преобразователями воды; компании "ПетроМеталлСнаб" (Россия) и "РОСС" (Украина) - устройствами магнитной обработки воды (УМОВ), "СЕВАСТОПОЛЬСКИЙ ЗАВОД КОММУНАЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ "МОЛОТ" (Украина) - водомагнитными системами (ВМС). Но как бы ни называли их изготовители, все они являются магнитными активаторами воды (МАВ) и устроены описанным выше образом.

Оборудование каждого производителя имеет определенные отличия, пусть даже небольшие. Так, "РУНГА" использует для изготовления корпусов и присоединительных фитингов своих устройств только специальную нержавеющую сталь. "МВС КЕМА" до недавних пор делала корпуса и фитинги лишь из магнитной нержавеющей стали, а при производстве магнитного элемента применяла исключительно лазерную сварку, которая не допускает нагрева магнитов. Несколько месяцев назад, чтобы дополнить линейку более дешевой продукцией, фирма выпустила новинку - серию МАВ в корпусах из оцинкованной стали без фитингов (подключаются с помощью стандартных соединительных элементов, используемых при монтаже трубопроводов). Компания "Магнитные Водные Системы" традиционно предлагает свои МАВ в корпусах из оцинкованной стали с фитингами из полированной латуни.

Устройства, выпускаемые большинством фирм, предлагаются в двух сериях - бытовой (диаметр условного прохода - Ду8-Ду32, фитинги резьбовые) и промышленной (Ду более 32, соединения - резьбовые или фланцевые). Самые маленькие из промышленных МАВ подойдут для установки на вводе воды в коттедж.

Интересно, что сразу три фирмы ("Энирис-СГ", "Магнитные Водные Системы" и "МВС КЕМА") почти одновременно выпустили новинку - компактные МАВ для монтажа на стиральную машину. Резьба фитингов этих устройств в точности соответствует стандартным размерам соединений стиральных машин - для установки надо просто отвинтить штуцер подающего воду шланга, закрепить на его место МАВ, а затем навинтить на него шланг.

Не стоит думать, что фирмы просто копируют конструкцию друг у друга. Так, в магнитном активаторе воды, выпускаемом "ПетроМеталлСнаб", вода протекает по ПВХ-трубке, на которую "надеты" пять кольцевых магнитов. Этот магнитный элемент заключен в стальной корпус с торцевыми заглушками.

Отличается по конструкции и аппарат АМПМ (аппарат магнитный на постоянных магнитах), выпускаемый фирмой "Энерготраст" (Россия). В его корпусе из нержавеющей стали (марки 12Х18Н10Т) вода обрабатывается магнитным полем, создаваемым не в кольцевом, а в прямоугольном зазоре. Устройства, рассчитанные на срок службы не менее 30 лет, предлагаются в трех модификациях: АМПМ 2, АМПМ 5 и АМПМ 10 (число в марке прибора соответствует производительности, измеряемой в м3/ч). Размеры: 60 × 30 - 220 × 135 мм. Цена АМПМ колеблется от 10 000 до 22 000 руб.

Все страны в гости будут к нам

Следует отметить, что секреты конструкции устройств на постоянных магнитах, поступающих к нам из-за рубежа, производители не разглашают. Не спешат разобраться в этом вопросе и отечественные продавцы, торгующие ими. Поэтому мы просто изложим ту информацию, которую нам удалось добыть, и постараемся воздержаться от комментариев.

Фирма AQUAMAX (Италия) предлагает серию приборов Ecomag, в которую входят несколько моделей. Так, Ecomag 035, 300, 350 и 400 универсального применения имеют вид компактной коробочки, которая просто крепится на трубе без демонтажа водопровода. Цена - 1344-8763 руб. Устройства Ecomag 010, 030 и 032 предназначены для работы в паре с водонагревателями. Существуют модели для использования в системах отопления и водоснабжения: Ecomag 150, 240, 250 (имеют внутреннюю резьбу под трубы диаметром 1 дюйм) и Ecomag 500 и 550 (с внешней резьбой под трубы диаметром 1 или 2 дюйма). Цена - 24 472-28 392 руб. В серии есть и специальная модель с пластиковыми разъемами для установки на стиральные и посудомоечные машины - Ecomag 085. Цена - 924 руб.

В приборе Mediagon (MEDIAGON, Швейцария) кроме постоянных магнитов имеется специальное устройство, изготовленное, по утверждению его разработчиков, способом прессовки из таких материалов, как алюминий, железо, хром, цинк, кремний и др., и (далее цитируем дословно) "эффективно концентрирующее электростатические поля из окружающей среды" (эти поля используются для обработки воды в комбинации со слабыми магнитными полями). Mediagon состоит из двух частей, которые закрепляются на трубе на любом прямом (длиной 16-30 см) вертикальном или горизонтальном участке (демонтаж труб при этом не требуется). Прибор успешно работает при температуре до 100-120°С. Стоимость предназначенных для использования в быту приборов зависит от диаметра труб, на которые их устанавливают (от 1/2 до 11/4 дюйма), и колеблется от 33 650 до 38 760 руб. Размеры - от 160 × 140 × 90 до 160 × 160 × 100 мм.

И все же один аспект мы прокомментируем. В тексте информации, прилагаемой к перечисленным импортным устройствам, закрепляемым на трубе без врезки, можно встретить следующую фразу: "Материал, из которого изготовлены трубы, не оказывает влияния на работу прибора". Именно эта фраза и вызывает недоумение: какую же напряженность должно иметь создаваемое прибором магнитное поле, чтобы оно проникло сквозь стальную трубу диаметром 2 дюйма с толщиной стенки около 3,5 мм? Может, труба все-таки должна быть полимерной, металлополимерной или медной? Тогда сказанное в информационном листе вполне справедливо. Наверное, производителям и продавцам стоит в этом разобраться.

Электромагнитные системы

Процессы, происходящие в этих устройствах, а значит, и защита ими оборудования от накипи практически аналогичны происходящим в МАВ на постоянных магнитах. А вот принцип работы абсолютно иной, поскольку источником магнитного поля является электромагнит.

Пожалуй, наиболее простой прибор АМБС (аппарат магнитный броневой соленоидный) для электромагнитной обработки воды предлагает фирма "ЭНЕРГОТРАСТ". Он состоит из двух секций, разделенных диамагнитным кольцом. Внутри секций размещены радиальные и кольцевые магнитопроводы, снаружи смонтирована съемная электрическая катушка. Обработка воды происходит при изменении направления магнитного поля при переходе из одной секции в другую. Размеры аппарата - 200 × 135 мм. Масса - 8 кг. Потребляемая им мощность составляет 40 Вт. Срок службы - 10 лет. Цена - 11 000 руб. В комплект входит блок питания 220 или 220/36 В.

Довольно любопытны электронные устройства Hydroflow (HYDROPATH, Великобритания). Прибор представляет собой электромагнитный генератор небольшой мощности, управляемый микропроцессором, который устанавливается поверх трубы. По мнению производителей, основное преимущество прибора состоит в том, что при его работе частота колебаний диполей воды определяется частотой, создаваемой генератором, а не скоростью движения воды, как это происходит, например, в зоне с разнонаправленными магнитными полями МАВ-устройств. В результате разрушение кластеров (а значит, и образование центров кристаллизации) происходит интенсивнее. По этой же причине Hydroflow функционирует в более широком диапазоне скоростей потока воды и даже в "стоячей" воде (то есть при отсутствии потока, когда кран закрыт).

Производитель также заявляет, что устройство стабильно работает на воде с превышением ПДК кальция и магния в 8 раз и выше. Имеются положительные результаты его применения на воде с повышенным содержанием железа, кремния и даже на морской воде. Модели подбирают по диаметру трубы в месте установки. Питание - от сети 220 В. Стоимость устройства HS-38, предназначенного для установки на трубы диаметром до 1 дюйма, составляет 10 400 руб., HS-40 для труб диаметром до 2 дюймов - 46 200 руб.

WATER KING (Россия) предлагает приборы, обрабатывающие протекающую по трубам воду электромагнитными волнами определенного диапазона частот (он близок к звуковому). Эти волны - более 350 чередующихся сигналов - модулирует специальный микропроцессор, помещенный в герметичный корпус (он способен работать даже при относительной влажности 100 %). Передаются эти волны в воду через наматываемую вокруг труб обмотку. Как подтверждают органы, сертифицировавшие продукцию, волны абсолютно безвредны для человека. Приборы питаются от сети напряжением 220 В и способны функционировать при температуре до 70°С.

В серию входят девять приборов, четыре из которых относятся к бытовым, а пять - к промышленным. Самый компактный из бытовых приборов - WaterKing Sentry - устанавливают на одну трубу. WaterKing 2 применяют для одновременной обработки воды в двух трубопроводах (можно устанавливать на вводе труб горячей и холодной воды в городской квартире). WaterKing 3 может омагничивать воду в трубе диаметром до 64 мм и подойдет для установки в коттедже.

Конкурентом фирмы Water King на российском рынке является группа компаний "АЛЬФАТЕХ", выпускающая уже пятое поколение приборов "Термит". Принцип их действия очень похож на только что описанный. Приборы выпускают в трех модификациях: бытовые ("Термит", "Термит-Люкс") и промышленная серия ("Термит-М"). "Термит-Люкс" по сравнению с прибором "Термит" имеет улучшенный дизайн и стоит на 750 руб. дороже.

BAUER WATERTECHNOLO-GY (Финляндия) предлагает устройства Bauer Pipejet (PJ) для обработки воды переменным магнитным полем. Аппарат состоит из двух частей: электронного блока управления со встроенным микропроцессором и монтажного блока. В открытых системах водоснабжения прибор на вводе просто врезают в трубу с помощью резьбовых фитингов. В закрытых системах отопления он может устанавливаться как непосредственно на трубу, так и параллельно ей на байпасной линии (байпасы должны отходить от основной трубы под углом 45°, иначе по опыту разработчика эффективность обработки снижается). К бытовым могут быть отнесены три из восьми моделей, предлагаемых фирмой: Flowjet (производительность - до 5 м3/ч, цена - 51 200 руб.), PJ-321 (5-10 м3/ч, 119 400 руб.), PJ-401 (15 м3/ч, 153 500 руб.).

Омагниченная вода и урожай

Установлено, что если вы будете поливать растения водой, прошедшей магнитную обработку, это позволит вам повысить их урожайность на 20-40 % и уменьшить время созревания плодов. Такие результаты получили ученые Ставропольского государственного аграрного университета при исследовании применения аппаратов магнитной обработки воды для орошения различных сельскохозяйственных культур, в частности рассады томатов.

Наш комментарий

Как верно сказал английский физик Дж. Бернал, "вода, эта древнейшая из тайн, вечно ставит в тупик физиков и химиков". И раз уж сама вода до сих пор является тайной даже для ученых, то процессы, происходящие в ней при магнитной обработке, - это тем более загадка. Ну а загадок, особенно загадочных приборов, производящих невидимую обработку, у нас не любят. Поэтому, видимо, и не применяют. А зря!

В данной статье мы упомянули не всех производителей, работающих на рынке данной продукции, и рассказали не обо всех существующих типах приборов для магнитной обработки воды. Однако надеемся, что нам удалось хотя бы немного приоткрыть завесу загадочности, связанной с использованием этих приборов. Судя по всему, их широкое применение позволит горячей воде литься из крана круглый год без перерыва на чистку теплообменников от накипи. И системы отопления начнут согревать нас так, что даже в самые лютые морозы не понадобятся никакие дополнительные обогреватели. А стиральные, посудомоечные и прочие машины, облегчающие нашу нелегкую жизнь, даже без такого средства, как Calgon, будут работать практически вечно.

11 апреля 2014
© 2012 - 2018 СантехМОНТАЖ 0965497353 | Пожаловаться на содержимое
Создать сайт бесплатно
Сайт создан на платформе ETOV