熱水器水垢預(yù)防的方法

　　熱水器的結(jié)垢集中在內(nèi)部的裸露金屬表面，例如不銹鋼內(nèi)膽的內(nèi)表面，不銹鋼或者銅換熱器，包括電加熱管以及熱泵的換熱器、熱管太陽能換熱器、燃?xì)鉄崴鲹Q熱器的裸露表面結(jié)垢非常的嚴(yán)重。目前行業(yè)內(nèi)對(duì)于熱水器結(jié)垢的預(yù)防辦法主要有兩種方式，就是物理辦法和化學(xué)辦法。辦法主要有兩種方式，就是物理辦法和化學(xué)辦法。分類見圖：

　　圖一 防垢方法分類圖

　　物理辦法可以分為機(jī)械防垢、永磁場(chǎng)防垢以及電子防垢。

　　機(jī)械防垢：主要有水力噴射防垢和涂層防垢。水力噴射防垢一般是在熱水器的進(jìn)水口增加一個(gè)特別的裝置，使水流加速并且向一定的方向噴射，把相應(yīng)區(qū)域的沉積垢帶走。這種方法的效果還是不錯(cuò)的，在特定的區(qū)域確實(shí)沒有垢沉積。例如白浪商用熱水器和smith商用熱水器就采用了這種結(jié)構(gòu)，筆者在解剖現(xiàn)場(chǎng)看到的熱水器底部確實(shí)沒有非常光亮，沒有任何沉積垢的跡象，由于牽涉到專利問題，作者在這里就不給出圖片了。而涂層防垢說新鮮也不新鮮，說不新鮮現(xiàn)在還有新的賣點(diǎn)在推出。人人皆知的就是搪瓷內(nèi)膽熱水器，搪瓷涂層表面在使用幾年后也不會(huì)附著水垢，這就是涂層防垢的典型例子，有比較長(zhǎng)的歷史了。而最近smith工廠解決了在電加熱管上搪瓷的問題，推出了“金圭發(fā)熱棒” ，宣傳加熱棒不結(jié)垢，也是賺足了眼球。

　　永磁場(chǎng)防垢：是一種在熱水器上實(shí)際使用過的技術(shù)，效果還是不錯(cuò)。其基本原理就是水流在通過強(qiáng)磁場(chǎng)的過程中，水的分子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，最后形成少量絮狀垢。但是磁化水對(duì)不銹鋼內(nèi)膽有一定的腐蝕作用，因此，國(guó)內(nèi)某著名品牌的熱水器廠在使用幾年后，即不再使用，并且會(huì)在給客戶維修維護(hù)時(shí)去掉磁化裝置。

　　電子防垢：可以概括為電解防垢和高頻電磁波防垢。

　　電解防垢的主要特點(diǎn)是在水流經(jīng)過的位置放置兩個(gè)平行的電極，在兩個(gè)電極間通高壓電并且以一定的頻率變換電極的正負(fù)。這種處理方式在上世紀(jì)80、90年代流行，并且效果也不錯(cuò)，但是因?yàn)檫\(yùn)行需要經(jīng)常維護(hù)，因而后來逐步消失了。并且該處理方法從來沒有在熱水器上應(yīng)用過，因?yàn)槠洳环习踩蟆?/p>

　　高頻電磁波防垢則是上世紀(jì)90年代以后，國(guó)內(nèi)的很多研究機(jī)構(gòu)和水處理公司對(duì)這一國(guó)外傳入的技術(shù)產(chǎn)生了很大的興趣并投入很大的精力進(jìn)行研究，目前也有很多此類產(chǎn)品在市場(chǎng)上銷售。美國(guó)得克薩斯州的油田目前仍然采用這種技術(shù)處理回注水的結(jié)垢問題，并且在美國(guó)、澳大利亞、加拿大等西方國(guó)家很有市場(chǎng)。但是目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的此類產(chǎn)品除垢效果差別很大，有一些效果很好，有一些根本沒有效果，破壞了此類產(chǎn)品的市場(chǎng)信譽(yù)。

　　高頻電磁波防垢實(shí)際上就是利用一定頻率的電磁波，使水中的成垢離子發(fā)生碰撞，產(chǎn)生微小的可以懸浮于水中的垢粒子，而且這種垢粒子可以隨水流流走，這樣，容器內(nèi)壁和換熱器表面就不會(huì)有垢形成，或者可以控制形成非常薄的絮狀軟垢。以碳酸鈣水垢為例，碳酸鈣(calcium carbonate) 通常以方解晶體(calcite)或霰石(aragonite)形式存在，方解晶體較大并且表面帶電，有相互聚集并形成更大的粒子的趨勢(shì)；霰石非常小，可以懸浮在水里面，并且本身表面沒有正負(fù)點(diǎn)性，不會(huì)聚集形成更大的粒子。霰石(aragonite)是懸浮的穩(wěn)定晶體， 不會(huì)與其它物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)。而有效的高頻電磁波防垢器則會(huì)把水中的絕大部分成垢離子包括方解晶體轉(zhuǎn)換成霰石。高頻電磁波防垢器通過纏繞在水管外的線圈對(duì)水流施加電子信號(hào)，不直接與水接觸。以下是方解晶體和霰石的電子顯微照片：

　　圖二 方解石照片，放大倍數(shù); X2000

　　圖三 霰石照片，放大倍數(shù); X2000

　　以下是一些電子防垢裝置的防垢效果：

　　圖四 某電子防垢器效果圖（左圖為處理前，右圖為工作15天后）

　　圖五某電子防垢器效果

　　（硬水，新加熱管每天24小時(shí)工作，水沸騰后泄出，注入新水）

　　化學(xué)方法就是添加化學(xué)藥品，一般是除垢劑和緩蝕劑的混合物。單純添加除垢劑會(huì)增加水的腐蝕性，通過添加緩蝕劑抵消除垢劑帶來的腐蝕作用。目前已經(jīng)有成熟的產(chǎn)品在太陽能領(lǐng)域開始推廣。

　　圖六某電子防垢器效果（前后沒有變化，基本無效）

　　另一種化學(xué)方法就是利用離子交換，除去水中的成垢離子（或者正負(fù)離子中的一種），這種方法的除垢最徹底，既能治標(biāo)又能治本。但是這種方法在熱水器領(lǐng)域不大可能推廣，一方面比較昂貴，另一方面維護(hù)比較麻煩。

　　以下是一種化學(xué)防垢器的使用效果照片：

　　圖七某化學(xué)防垢器效果（左數(shù)第三根電加熱管即是）

　　防垢方式的比較

　　熱水器結(jié)垢的預(yù)防辦法

　　對(duì)比以上幾種防垢方法，從成本來講，水力噴射防垢和涂層防垢的成本是最低的，但是存在的問題是水力噴射系統(tǒng)只能在熱水器進(jìn)水口有限的范圍內(nèi)使用并且有效，而涂層防垢可能無法把與水接觸的所有金屬表面涂敷搪瓷，一旦有金屬表面裸露在水中，則裸露金屬表面會(huì)加速結(jié)垢。

　　對(duì)于除垢劑防垢來講，效果不錯(cuò)，但是除垢劑一般是有機(jī)磷酸鹽或者聚丙烯酰胺類螯合劑，本身是產(chǎn)生水富氧化的非環(huán)保產(chǎn)品，不應(yīng)該大量推廣。而且定期更換不僅成本高昂，也是一個(gè)麻煩。

　　對(duì)于高頻電磁波防垢來講，由于作用范圍廣，屬于非接觸式，使用也安全，值得推廣。缺陷就是一次性投入成本過高。如果將來成本能夠降下來，不失為一條解決熱水器結(jié)垢問題的好途徑。

　　注：感謝Mr. Sung Young Lee 提供的部分照片和相關(guān)技術(shù)資料。                                 （責(zé)編 連小衛(wèi)）