在热交换过程中,由于地面吸收了工作流体(热水)的热量,使其温度上升,此时原来溶于水中的Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2在温度的作用下析出CO2生成微溶于水的CaCO3和MgCO3。由于CaCO3和MgCO3的溶解度随温度的上升而下降,从水中结晶析出,当这些结晶物不断地沉积于地热管壁表面,便形成了水垢,其反应如下:
Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O
Mg(HCO3)2=MgCO3↓+CO2↑+H2O
水垢的导热性能很差,其主要危害是降低地热管路的散热效率,造成能耗的增加。
研究发现,地热管路的水垢厚度在0.3mm时,其散热效率降低21%,当水垢厚度达到1.6mm,其热损失高达75%以上,这表明水垢对地热管路的性能影响是非常严重的,为了能使地热管路工作性能正常,定期进行清洗,彻底清除水垢和生物粘泥是非常必要的。
地热为啥一年不如一年
一般情况下,地热管路在运行一个采暖期之后会沉积1-1.5毫米厚的水垢、粘泥,并相应的使室内温度降低3-6度,水质差的地区更为严重。而水垢的导热性能极差,在热交过程中,水垢从0mm增加到0.3mm,热交换率会降低到79%,也就是说,当水垢的厚度达到0.3mm的时候,将有21%的热量不能正常转换。并且,热交换率会随着水垢厚度的增加而急剧递减,这就是在地热取暖过程中人们为什么会感觉地热一年不如一年热的原因所在。
由于地热盘管形状复杂,管路较长,供水温度的变化会产生钙镁离子垢,长期附着在管路内壁上,造成管道堵塞淤积;主管道中的生物粘泥、杂质、水垢、铁锈等杂质也会进入各户,存积在地热管内。管路相对缩径会大大增加水的阻力,使水流量明显减少,流速变慢,地热采暖功效明显降低,室内温度也因此明显下降;另一方面尤为严重的是会造成管路栓塞丧失采暖功能,无法疏通,导致地热管路永久失效,必须拆除或更换地热管路系统,给地暖用户造成财产损失。
地热使用超过二个采暖期就应进行一次专业清洗,严重的两年清洗一次。而且随着供暖期的结束,春夏季节气温升高,地热系统会有类似沼气的有害气体溢出,如果地热管路长期得不到有效清洗,这些生物粘泥和钙、镁离子还有逐渐钙化、板结的现象,很难清除,严重的还会闻到异味,影响家人的健康并造成室内污染。定期清洗地热,不仅会提高下一个取暖期的室内温度,而且对于保证家人身体健康有极大的益处。