Din 19605 vandens paruošimas kaime: efektyvūs sprendimai buičiai ir gamybai
Šilto vandens paruošimas kaime savitas. Gamtinių dujų tiekimas dar gana ribotas, didesnės katilinės, veikusios centrinėse ūkių gyvenvietėse, beveik išnyko, o poreikis turėti karštą vandenį buičiai ir gamybai tik išaugo. Dažniausiai šiltam vandeniui ruošti naudojama elektros energija - tam reikia mažiausių sąnaudų įsirengiant sistemas tiek buityje, tiek ir gamybiniuose objektuose. Paprastai siūlomi dviejų tipų šildytuvai - tūriniai, dar vadinami boileriais, ir pratekantys (srautiniai), momentiniai.
Tūriniai šildytuvai: konstrukcija, medžiagos ir tirinimai
Tūrinį šildytuvą sudaro metalinė talpa su storu šilumos izoliacijos sluoksniu ir viduje sumontuotu palyginti nedidelės galios kaitinimo elementu su integruotu termostatu. Gaminami ir kombinuoti tūriniai šildytuvai, turintys šilumokaitį, kurį galima prijungti prie centrinio šildymo sistemos katilo arba saulės kolektorių baterijos. Atskirų gamintojų tūrinių šildytuvų konstrukcijos skiriasi kaitinimo elementais ir naudojamomis medžiagomis. Metalinei talpai nuo korozijos apsaugoti skiriamas ypatingas dėmesys. Iš juodo plieno gaminamos talpos vidus dengiamas keraminiu emaliu arba cinkuojamas. Kitas apsaugos elementas - tai anodinis elektrodas, jo sudėtyje yra magnio, kuris reaguoja su vandenyje esančiais elementais (pirmiausia su deguonimi), apsaugodamas talpos metalą nuo korozijos. Šio elektrodo būklę būtina tikrinti kas dvejus metus ir, reikalui esant, pakeisti. Brangių šildytuvų talpa gaminama iš nerūdijančio plieno ir toks elektrodas nemontuojamas. Talpos šiluminę izoliaciją atlieka poliuretano puta. Jos kokybė gamintojų deklaruojama pašildyto iki 65 °C vandens energijos kiekio temperatūrai palaikyti per parą. Kuo jis mažesnis, tuo geresnės izoliacinės savybės.
Buitiniuose šildytuvuose montuojamų šildymo elementų galia nėra didelė (1,5-2,2 kW), todėl jų įdiegimas individualiuose namuose nesudaro problemų, nes neviršijama leistina apkrovos galia. Saugesnis konstrukcijos variantas yra su „sausu“ šildymo elementu - ant keramino įdėklo suvyniota nichromo spiralė talpinama apsauginėje termokišenėje. Tad remontuojant nereikia išleisti vandens, o dėl mažesnės šilumos varžos tarp spiralės ir šildomo vandens (keramika-oro tarpas-apsauginė termokišenė) energijos sąnaudos pašildymui ir pašildymo trukmė didėja. Tūriniai šildytuvai leidžia išnaudoti mažesnės kainos naktinę elektros energiją ir sumažinti šilto vandens ruošimo sąnaudas. Didesnes taupymo galimybes duoda kombinuotas tūrinis šildytuvas su dviem šilumokaičiais (gyvatukais).
Minėti principai gali būti taikomi ir gamybiniuose objektuose, kur šilto vandens poreikis didelis. Šildytuvai yra apie 500 ir daugiau litrų talpos, o pašildymui naudojami du arba trys 7,5-9 kW galios trifaziai šildymo elementai. Jie valdomi elektroniniais valdikliais arba specialiais dviejų pakopų elektromechaniniais termostatais.
Pratekantys (srautiniai) vandens šildytuvai
Kita grupė sudaro momentiniai arba pratekantys (srautiniai) vandens šildytuvai. Jie pradeda veikti tik atsiradus šilto vandens poreikiui. Jų konstrukcija paprasta, jie nedideli, juos galima sumontuoti bet kurioje šilto vandens naudojimo vietoje. Tačiau yra ir keletas trūkumų. Pirmiausia, turi būti patikimas vandens tiekimas (slėgis nuo 2 iki 6 barų). Norint pašildyti iš vandentiekio imamą vandenį (žiemą jis gali būti 4-7 °C) iki 40-50 °C, reikalinga didelė galia, priklausanti ir nuo debito. Buitinių mažo našumo šildytuvų ji ne mažesnė kaip 1 kW.
Konstrukcijoje numatytos apsaugos nuo perkaitimo, minimalaus slėgio vandens tiekimo linijoje ir pratekančio vandens srauto. Brangesniuose modeliuose naudojami du kaitinimo elementai. Esant dideliems vandens srautams arba aukštoms pašildymo temperatūroms, įjungiami abu elementai. Didesniems šilto vandens poreikiams naudojami trifaziai srautiniai šildytuvai. Dešimties kilovatų galios trifazis srautinis šildytuvas gali paruošti per valandą 100 litrų 80 °C temperatūros vandens. Taigi mažos galios srautiniai šildytuvai paprastai naudojami mažiems vandens kiekiams buičiai ruošti. Didesnės (10-24 kW) galios srautinius šildytuvus galima panaudoti ir patalpoms šildyti, ir šiltam vandeniui ruošti.
Pastaraisiais metais vis plačiau naudojami elektrodiniai vandens šildytuvai. Juose nėra įprastinių šildymo elementų, o vanduo pašildomas tarp elektrodų pratekančia elektros srove. Praėjusiame šimtmetyje jie buvo plačiai naudojami ūkiuose. Vardinė tokių šildytuvų galia 25, 60 arba 100 kW, šildytuvo galios reguliavimo diapazonas nuo 10 iki 100 proc., vardinė ištekančio vandens temperatūra 95 °C (maksimali 135 °C). Šie parametrai pasiekiami, kai vandens elektrinė varža 30 Ω·m, esant 20 °C įtekančio vandens temperatūrai. Dirbant uždaroje sistemoje (patalpų šildymas) vandens varža mažinama pridedant kalcinuotos sodos, trinatrifosfato. Galima naudoti ir geriamąją sodą bei valgomąją druską. Varžai padidinti, kai vanduo stipriai mineralizuotas, į sistemą papildomai pilamas nuo druskų išvalytas vanduo.
Pagrindinė šių šildytuvų naudojimo sritis - karvių fermos pieno gamyba užsiimančiuose ūkiuose bei kituose gamybiniuose padaliniuose, kur karšto vandens poreikis yra didelis. Elektrodinės katilinės nereikalauja pastovaus aptarnaujančio personalo ir veikia automatiškai. Šilto vandens kaupimui ir šildymo sistemai įrengiamos atskiros talpos. Tai leidžia išnaudoti naktinio tarifo pranašumus. Montuojant tokius šildytuvus ypatingas dėmesys turi būti skiriamas elektrosaugai. Pirmiausia tai aktualu savos gamybos įrenginiams. Esant asimetrinei apkrovai, ant elektrodinio šildytuvo korpuso atsiranda įtampa, sukelianti pavojų personalui. Tai gali įvykti sutrikus trifazio tinklo maitinimui arba dėl šildytuvo gedimo (užsiteršę arba nudilę elektrodai, pažeistos elektrinės jungtys arba galios komutatoriai). Todėl šildytuva statomas ant izoliacinio pagrindo ir atitveriamas. Įtampai ant šildytuvo korpuso kontroliuoti įrengiama speciali apsauginė relė, o valdymo spintoje - apsauginis įrenginys nuo maitinimo tinklo įtampos asimetrijos.
Elektrodinio šildytuvo įtekančio ir ištekančio vandens vamzdžiai prijungiami prie sistemos per izoliacinius intarpus. Kaip jau minėta anksčiau, didelis elektrodinių šildytuvų privalumas yra galimybė reguliuoti galią plačiose ribose - nuo 10 iki 100. Tai atliekama keičiant elektrodų panardinimo gylį arba vandens lygį darbinėje šildytuvo zonoje, jei elektrodų padėties keitimas nenumatytas konstrukcijoje. Abejais atvejais būtina šildytuvo naudojamos galios ir ištekančio vandens temperatūros kontrolė bei ribotuvai. Gamykliniai šildytuvai tiekiami kartu su valdymo spintomis, kuriose minėtos funkcijos yra. Gaminami ir mažos galios elektriniai šildytuvai. Pirkėjas gali pasirinkti vien tik šildytuvą arba visą modulį su cirkuliaciniu siurbliu, kompensaciniu indu ir visomis apsaugos bei reguliavimo funkcijomis. Vardinių galių diapazonas nuo 2 iki 24 kW. Didesnės nei 2kW galios katilai trifaziai. Šių katilų pranašumai pasireiškia sistemose su mažu šilumnešio kiekiu, nes katilo inertiškumas labai mažas. Šie šildytuvai dirba efektyviau sumažėjus tinklo įtampai net iki 180 V. Šildytuvo generuojamą galią galima koreguoti keičiant vandens parametrus ir priderinant prie šildymo sistemos.
Savaime suprantama, kad yra ir specifinių savybių. Pirmiausia tai elektrosauga. Visa, kas buvo pasakyta apie didelės galios šildytuvus, turi būti taikoma ir mažos galios šildytuvams (įžeminimas, apsauginiai intarpai ir t. t.). Šildytuvo galia eksploatuojant mažėja dėl elektrodų užsiteršimo, kurio intensyvumas labai priklauso nuo vandens mineralizacijos lygio ir priemaišų sudėties. Indikatoriumi čia bus naudojamos iš tinklo srovės dydis. Nereikia pamiršti, kad srovės dydis kaistant vandeniui mažės dėl padidėjusios karšto vandens varžos. Kitas trūkumas, kad sistemos negalima užpildyti antifrizu, naudojamu saulės kolektorių sistemose. Tam skirti specialūs gamintojo rekomenduojami antifrizai. Jų neturint, sistemai apsaugoti nuo užšalimo teks naudoti apsauginio pašildymo režimą (palaikoma minimali šilumnešio temperatūra).
Visų tipų vandens šildytuvų naudingumo koeficientas praktiniuose skaičiavimuose gali būti 95-100 proc. Pašildant 150 l vandens nuo pradinės temperatūros (10 °C) iki 50 °C, bus sunaudota 6,96 kWh elektros energijos. Naktiniam tarifo naudingumui įvertinti būtina apskaičiuoti kainų skirtumą. Prie jau minėtų sąnaudų dar reikia pridėti temperatūrai palaikyti sunaudojamą energiją. Jeigu tūrinis šildytuvas yra toli nuo šilto vandens naudojimo taškų (rūsyje, katilinėje), dar prisidės nuostoliai dėl atšalusio vandens tiekimo vamzdžiuose. Dar vienas būdas taupyti - kombinuotų vandens šildytuvų naudojimas, prijungiant juos prie saulės kolektorių ir centrinio šildymo katilo.
Geriamojo vandens ruošimo tikslas ir pagrindiniai etapai
Geriamojo vandens ruošimo tikslas - pašalinti mechaninius teršalus, mikroorganizmus, cheminius junginius, kad vanduo atitiktų higienos normą HN 24:2003 „Geriamojo vandens saugos ir kokybės reikalavimai“.
Pagrindiniai vandens ruošimo etapai: skaidrinimas - drumzlių šalinimas (koaguliacija su aliuminio ar geležies druskomis, filtravimas per smėlį); minkštinimas - kalcio ir magnio druskų šalinimas; druskų šalinimas - naudojamas pramonėje (atvirkštinis osmosas, ultrafiltravimas, dejonizacija); reduktorių šalinimas - H₂S, Fe²⁺, NH₄⁺, Mn²⁺, CO₂ pašalinimas iš požeminio vandens; baigiamasis etapas - dezinfekcija.
Geriamojo vandens ruošimo tipai
Beslėgės technologijos - vanduo teka savitaka, kontaktuoja su atmosfera. Slėginės technologijos - vanduo juda uždaroje sistemoje, veikiamas slėgio. Dezinfekcijos metodai - dezinfekcija - užkrečiamų ligų sukėlėjų naikinimas.
tags: #din #19605 #vandens #paruosimas
