Можно ли пить воду из батареи и откуда она там берется
Даниил Давыдов
медицинский журналист
Профиль автора
Горячая вода, поступающая в теплосеть, должна быть такой же безопасной, как водопроводная.
Но, побывав в батареях, она становится ржавой и может приобрести неприятный запах, а еще в ней могут содержаться противомикробные вещества и красители. Человек, который решится выпить воды из батарей, скорее всего, не погибнет, но рискует отравиться.
Сходите к врачу
Наши статьи написаны с любовью к доказательной медицине. Мы ссылаемся на авторитетные источники и ходим за комментариями к докторам с хорошей репутацией. Но помните: ответственность за ваше здоровье лежит на вас и на лечащем враче. Мы не выписываем рецептов, мы даем рекомендации. Полагаться на нашу точку зрения или нет — решать вам.
Откуда берется вода в батареях
По данным всероссийской переписи населения, в России насчитывается 54,6 миллиона домохозяйств.
В 2018 году 70,6% из них имели центральное отопление.
Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ — приказ Минэнерго от 19.06.2003 № 229
Как устроены тепловые сети — свод правил 124.13330.2012
Внутренние системы отопления, горячего и холодного водоснабжения — СП 347.1325800.2017
В этой статье мы будем говорить только о воде из батарей в многоквартирных домах, подключенных к системе центрального отопления. В ней специально подготовленную воду из рек и озер нагревает теплоэлектростанция или котельная.
Горячая вода с ТЭЦ поступает в тепловые сети, то есть трубы теплотрассы, и приходит по ним в центральный тепловой пункт. Ее дальнейшая судьба зависит от устройства системы теплоснабжения — она может быть двух типов.
Зависимая. В такой системе в батареи квартир поступает горячая вода из тепловых сетей. Согрев жильцов дома, вода возвращается на теплоэлектростанцию по другим трубам.
При этом зависимая система теплоснабжения может быть открытой и закрытой.
Если она открытая, в отопительную систему, то есть в батареи, и в систему горячего водоснабжения, то есть в горячие краны, поступает одна и та же горячая вода из теплосетей. К открытым системам подключено большинство многоквартирных домов, построенных до 2013 года.
А если система закрытая, горячая вода из теплотрассы в горячий кран не попадет, так как в этом случае система горячего водоснабжения существует независимо от отопительной системы. То есть горячую воду из-под крана фактически греет вода из батарей, но они между собой не перемешиваются.
/teplo-stat/
Где в России больше всего проблем с отоплением
Независимая. В такой системе трубы, соединяющие все батареи многоквартирного дома, объединены в замкнутый контур, по которому циркулирует вода. На тепловом пункте стоит теплообменник — с его помощью горячая вода из теплосетей нагревает воду из замкнутого контура, а затем возвращается на ТЭЦ. Вода из батарей с водой из тепловых сетей при этом не смешивается.
Независимое подключение лучше сберегает энергию и реже нуждается в ремонте, потому что в такой системе не бывает скачков давления, способных повредить трубы.
Почему не стоит пить воду из батарей
Воздействие воды из батарей на здоровье людей никто не изучал — в отличие от водопроводной, она не предназначена для питья. При этом у нас все равно есть основания полагать, что пить ее не стоит. И вот почему.
Вода из батарей бедна минеральными веществами. Воду, поступающую в теплосети с ТЭЦ, берут из тех же источников, что и водопроводную, то есть из рек, озер и подземных источников. Затем ее фильтруют, обезвреживают и удаляют из нее растворенный кислород и углекислый газ, из-за которых трубы быстро ржавеют.
Уменьшение и предотвращение образования накипи в системах непрерывного горячего водоснабжения — Королевский институт инженеров по обслуживанию зданий, CIBSE
Но сразу же нагревать полученную воду нельзя, поскольку в ней содержатся минеральные соли кальция и магния.
При нагревании воды соли превращаются в известковый налет, способный забить трубы теплосетей.
Чтобы защитить трубы, воду очищают, добавляя в нее нетоксичные химические реагенты. Например, негашеную известь, помогающую уменьшить содержание солей кальция, и соду — она помогает избавиться от лишних солей магния. После такой обработки получается вода, близкая по качеству к водопроводной, но более бедная пищевыми минералами. В открытых зависимых системах такая вода течет и из крана, и в батареях.
Теоретически по воздействию на организм обессоленная вода должна напоминать дождевую. Здоровью она не вредит. Но люди, пьющие ее постоянно, получат меньше кальция и магния, которые нужны для здоровья костей и сердечно-сосудистой системы.
/danger-rain-water/
Правда ли, что дождевую воду можно пить без вреда для здоровья?
Вода в батареях почти наверняка будет ржавой. Перед тем как попасть в батарею или кран, горячая вода из систем теплоснабжения с зависимым подключением должна пройти трубы теплосетей, которые могут быть очень длинными.
Несмотря на то что такую воду лишают кислорода, немного воздуха все равно попадает в трубы, а значит, они постепенно ржавеют. Поэтому горячая вода в зависимых системах почти всегда немного отдает ржавчиной, даже если льется из крана.
В некоторых домах, подключенных к независимой системе отопления, воду из системы отопления на лето сливают, поэтому внутренние поверхности труб и радиаторов вступают в контакт с кислородом из воздуха. В итоге система отопления ржавеет изнутри быстрее, чем трубы системы горячего водоснабжения, вода в которых присутствует всегда. Поэтому вода из батарей будет более ржавой, чем в домах с зависимой системой теплоснабжения.
В других домах с независимой системой вода остается в батареях постоянно. Но трубы и батареи никогда не бывают полностью герметичными — в них все равно попадает небольшое количество воздуха. Поэтому процесс образования ржавчины все-таки идет. Причем вода может оказаться ржавой, даже если трубы системы отопления пластиковые, а радиаторы алюминиевые.
В этой ситуации ржавчина может поступать из теплообменника и оборудования котельной.
А поскольку вода из труб никуда не девается, тяжелые куски ржавчины не отфильтровываются в процессе циркуляции воды. Они постепенно оседают на дно батарей и могут копиться там годами. Поэтому такая вода может оказаться даже более ржавой, чем вода из труб, из которых воду сливают на лето.
Сообщество 26.07.22
Как кальцинированная и ржавая вода из-под крана влияет на здоровье?
Количество ржавчины в воде из батарей с закрытой системой подключения может превышать 2 мг на кубический дециметр. При такой концентрации ржавчины вода становится коричневой, с неприятным застойным запахом и сильным металлическим вкусом.
Вода из батарей может содержать красители. Сотрудники ТЭЦ и котельных иногда добавляют в воду красители. Но это происходит, только если нужно выявить утечку из теплосети, что бывает нечасто. А вот в домах с независимым подключением сотрудники тепловых пунктов могут добавлять красители прямо в систему отопления: так они борются с незаконным использованием горячей воды из батарей.
Например, в воду могут добавить «Уранин А» — органический краситель на основе динатриевой соли флуоресцеина. Он легко растворяется в воде и ярко светится в темноте.
Что такое «Уранин А» — компания ЗКХ «Экотек»
Случаи отравления флуоросцеином редки, но могут быть опасными — Индийский журнал анестезии
В небольшом количестве соли флуоресцеина нетоксичные — препараты на их основе даже вводят в вену, чтобы выявить язвы на роговице глаза. Тем не менее случаи отравления флуоресцеином все-таки известны: некоторые пациенты после введения лекарства жаловались на головные боли, судороги и рвоту.
В воде из батарей красителя может оказаться гораздо больше, чем во внутривенных лекарствах. Это значит, что подкрашенной водой из батарей можно отравиться. А еще у нее может быть дополнительный побочный эффект — флуоресцеин окрашивает кожу в желтый цвет.
В воде из батарей могут быть опасные бактерии или биоциды. Воду, поступающую в открытую систему отопления, обеззараживают еще на очистных сооружениях.
Но это не всегда помогает уничтожить все термостойкие бактерии. А в домах с закрытой системой и независимым подключением бактерий, скорее всего, будет еще больше, поскольку воду в этих трубах не меняют и микробы из нее никуда не деваются.
Некоторые термостойкие бактерии опасны для здоровья людей. Например, в батареях могут жить легионеллы и микобактерии, способные вызывать легочные и кожные инфекции. Если выпить такой воды, есть риск заболеть.
Какие микробы могут жить в горячем водопроводе — Центр по контролю и предотвращению заболеваний, CDC
Но в норме живущие в батареях микробы людям не вредят, ведь воду оттуда мы не пьем. Зато колонии бактерий вредят трубам и батареям системы отопления — например, ускоряют коррозию и мешают воде свободно циркулировать. Чтобы избавиться от бактерий, сотрудники некоторых тепловых пунктов добавляют в воду биоциды — обеззараживающие вещества.
Например, в России иногда применяют биоцидный комплекс «Скунс-01». Это йодсодержащее вещество желто-коричневого цвета с резким запахом, которое токсично не только для бактерий, но и для людей.
Что такое биоцидный комплекс «Скунс-01» — сайт производителя
Что в итоге. Теоретически вода из открытой системы отопления должна быть не такой ржавой, содержать меньше вредных примесей и микробов, чем в закрытых системах. Но заранее предсказать ее состав невозможно. Поэтому даже во время стихийных бедствий употребления воды из батарей безопаснее избегать.
Новости о здоровье, интервью с врачами и инструкции для пациентов — в нашем телеграм-канале. Подписывайтесь, чтобы быть в курсе происходящего: @t_zdorov.
Почему летом в батареях не сливают воду?
Содержание:
Чтобы отапливать зимой квартиру, в комнатах устанавливаются батареи и подключаются к общей системе отопления. Благодаря им в холодное время помещение обогревается за счет выделения тепла. Большинство людей знают, что внутри батареи заполнены водой, которая при необходимости нагревается до нужной температуры. Однако многие не догадываются о том, как работает система отопления, и почему летом, когда отопление не требуется, воду из них не сливают.
Принцип работы отопления
Для начала следует рассмотреть, как именно работает система отопления. Она начинается с котельной, где конструируется котел, работающий от определенного топлива. Он будет отвечать за нагрев воды и ее циркуляцию.
От котла прокладываются трубы в помещения, которые необходимо отапливать. В городских условиях длина труб может достигать несколько километров, и они прокладываются под землей, чтобы не мешать жителям. В комнатах трубы подключаются к радиаторам (батареям), которые и нагревают окружение. Раньше радиаторы изготавливали из чугуна, но сейчас делается акцент на алюминий и латунь из-за более высокой надежности: чугунные батареи быстро ржавели и приходили в негодность.
Схема работы системы центрального отопленияПосле подключения конструкции ее наполняют специальной водой, которая называется “теплоносителем”. Ее отличительной особенностью является то, что в состав входит специальная щелочь, препятствующая коррозии. Это защищает внутреннюю часть батареи от ржавчины и продлевает срок службы.
Интересный факт: если наполнить батарею обычной водой, она придет в негодность уже через пару месяцев.
Когда трубы и радиаторы полностью заполняются жидкостью, котел начинает нагревать ее, а также циркулировать по кругу, чтобы не образовывалось застоя. Повышение температуры теплоносителя заставляет батарею нагреваться и излучать тепло, помещение отапливается.
В зависимости от погоды на улице, в котельной регулируется температура котла, а следственно, и температуру батарей. Это делается с помощью подачи топлива и настройки режимов работы. Раньше чаще всего в виде топлива использовали уголь, сейчас предпочтение отдается газу, мазуту и источникам электричества.
Почему из батареи не сливают воду летом?
В теплое время года отопление не требуется, и котел перестает нагревать теплоноситель в радиаторах. Отсюда может возникнуть вопрос: почему бы не слить воду из батарей?
Дело в том, что слив воды из радиаторов может повредить их работоспособности.
Как уже говорилось выше, теплоноситель заливается в трубы и батареи таким образом, чтобы полностью заполнить пространство внутри. Это исключает наличие внутри воздуха и препятствует его дальнейшему проникновению внутрь. Если в радиатор попадет хотя бы немного кислорода, это ускорит процесс образования ржавчины в тех местах, где он соприкоснется с поверхностью.
Поскольку батареи подвержены коррозии, люди стараются всячески замедлить этот процесс. Высокое содержание щелочи в теплоносителе и изоляция от воздуха помогают в этом.
Если же из-за определенных обстоятельств нужно слить воду из батареи, нужно быть готовым к двум факторам. Во-первых, предварительно нужно перекрыть поступление нового теплоносителя и слить старый. Во-вторых, если батарея слишком долго будет пустой внутри, она начнет портиться. Данными правилами также руководствуются при плановой замене радиаторов и труб, предварительно согласовав этом с городскими службами.
Летом в батареях не сливают воду, чтобы избежать образования коррозии внутри радиатора.
Щелочной теплоноситель, которым он наполнен, препятствует появлению ржавчины и продлевает срок службы. Если же слить воду из батареи, за несколько месяцев ее состояние значительно ухудшается, соответственно, и срок службы снизится.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Что такое аккумуляторный электролит и как он работает?
Будь то игрушка вашего ребенка, аккумуляторный электроинструмент или электромобиль, питание от аккумуляторов становится стандартной частью нашей повседневной жизни. Одним из наиболее важных компонентов батареи является внутренний электролит батареи.
Сегодня мы рассмотрим, что такое аккумуляторный электролит и как он поддерживает работу от аккумулятора. Давайте погрузимся!
Что такое аккумуляторный электролит?
Аккумуляторный электролит представляет собой раствор внутри аккумуляторов. В зависимости от типа батареи это может быть жидкое или пастообразное вещество. Однако независимо от типа батареи электролит служит одной и той же цели: он переносит положительно заряженные ионы между катодной и анодной клеммами.
Как работает электролит батареи?
Аккумулятор состоит из трех основных компонентов: катода, анода и электролита, разделяющего эти два контакта. Электролит — это химическое вещество, которое позволяет электрическому заряду проходить между двумя клеммами. Электролит помещает химические вещества, необходимые для реакции, в контакт с анодом и катодом, тем самым преобразуя накопленную энергию в пригодную для использования электрическую энергию. Эта реакция обеспечивает питание подключенного устройства, будь то свет, пылесос или электромобиль.
Из чего сделан электролит батареи?
В разных типах батарей используются разные типы химических реакций и разные электролиты. Например, в свинцово-кислотном аккумуляторе для создания нужной реакции обычно используется серная кислота. Воздушно-цинковые батареи основаны на окислении цинка кислородом для реакции. Гидроксид калия является электролитом в обычных бытовых щелочных батареях. Наиболее распространенным электролитом в литиевых батареях является раствор соли лития, такой как гексафторфосфат лития (LiPF6).
Если вы вспомните школьный урок химии, вы, вероятно, помните, что при работе с химическими веществами надевали защитные очки и другое защитное снаряжение. Химические вещества, которые вы используете для проведения химических реакций в батареях, часто опасны, поэтому при работе с батареями и их электролитами соблюдайте меры предосторожности.
Можно ли добавить электролит в аккумулятор?
Да, вы можете добавить электролит в батарею, но ТОЛЬКО если это негерметичная батарея с жидкостным электролитом. Проверка уровня в жидкостной аккумуляторной батарее — это стандартное техническое обслуживание, которое следует выполнять регулярно.
Это аккумуляторы с жидкостными элементами, которые регулярно нуждаются в стандартном обслуживании.Хотя электролит содержит воду и серную кислоту, в батарею нельзя добавлять ничего, кроме дистиллированной воды. При правильном функционировании батарея с жидкостными элементами потребляет только воду.
Если ваша батарея герметична или не потребляет электролит при газовыделении, вы не можете доливать электролит.
И вам это не нужно. Отсутствие газовыделения является одним из преимуществ выбора AGM или литий-ионных аккумуляторов, поскольку после установки они требуют минимального обслуживания.
Что входит в состав литиевых батарей?
Состав электролитов для литиевых батарей зависит от химического состава, вызывающего реакцию, и типа литиевой батареи. В большинстве литиевых батарей используется жидкий электролит, такой как LiPF6, LiBF4 или LiClO4, в органическом растворителе.
Однако недавние достижения сделали твердые керамические электролиты, такие как оксиды лития металлическими, альтернативой для аккумуляторов. Основное преимущество твердых электролитов заключается в том, что они устраняют риск утечки и устраняют воспламеняемость, что является риском для безопасности в батареях с жидкими электролитами.
Гексафторфосфат лития (LiPF6) является наиболее распространенной солью лития в литий-ионных батареях. Это решение создает невероятно стабильную среду для ионов лития во время зарядки и разрядки.
Как работают литиевые батареи
Литий-ионные батареи используют заряженные ионы лития для создания электрического потенциала между клеммами анода и катода. Тонкий слой изоляционного материала, называемый «сепаратором», находится в растворе электролита между двумя сторонами батареи. Сепаратор позволяет ионам лития проходить, блокируя электроны и разделяя два электрода. Во время зарядки ионы лития перемещаются через сепаратор с положительной стороны на отрицательную. Разряжаясь, ионы движутся в противоположном направлении.
Движение ионов лития создает разность электрических потенциалов, называемую «напряжением». Когда вы подключаете свои электронные устройства к батарее, электроны (не литий-ионы) проходят через ваше устройство и питают его.
Безопасен ли электролит литиевой батареи?
Электролиты в литиевых батареях безопасны. Однако на заре литиевых батарей более распространенной проблемой был тепловой выход из строя, когда батареи загорались.
Однако возгорания в основном происходили из-за перегрева, прокола или перезарядки растворителей в литиевых элементах.
По мере развития технологий появляются новые возможности повышения безопасности литиевых батарей. Например, запатентованная система управления батареями Battle Born (BMS) отключит элементы батареи, если обнаружит небезопасные условия. В результате получилась одна из самых безопасных батарей на рынке.
Узнайте о технологии Dragonfly Energy и о том, как мы революционизируем достижения в области аккумуляторных электролитов, а также в производственном процессе.
Критический компонент вашей батареи
Аккумуляторный электролит является важным компонентом всех типов аккумуляторов, и в большинстве случаев вы, вероятно, даже не подумаете об этом. Однако, в зависимости от типа используемого аккумулятора, понимание того, как работает электролит аккумулятора, может помочь продлить срок его службы.
К счастью, когда вы инвестируете в такие продукты, как литий-ионные аккумуляторы Battle Born, вам требуется гораздо меньше обслуживания и можно не беспокоиться о электролите аккумулятора.
Аккумуляторный электролит, содержащий воду, может обеспечить более дешевые и простые в производстве аккумуляторы
Для ученых, работающих над созданием батарей следующего поколения, вода обычно была врагом. Например, литий-ионные батареи обычно должны производиться в чрезвычайно сухих условиях, чтобы они могли удерживать большое количество заряда. Но новое открытие может показать, что определенный тип литий-ионного аккумулятора может буквально выдерживать критику.
В батарее ионы перемещаются между двумя электродами, чтобы сбалансировать электрический заряд, создаваемый во время зарядки и разрядки. Электролиты являются компонентом батареи, благодаря которому это происходит. На основе подробных моделей воды в различных электролитных средах, созданных с помощью более раннего компьютерного моделирования, исследователи Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США (DOE) разработали новый аккумуляторный электролит, который может удерживать в тысячу раз больше воды, чем обычные электролиты, по словам старшего химика Аргонны.
«Мы всегда думали, что вода вызовет серьезные проблемы с литий-ионным аккумулятором. Однако оказывается, что наша формула может удерживать значительно больше, чем было известно ранее, что может помочь снизить затраты на производство батарей», — сказал Чжан.
Поскольку литий-ионные батареи являются «сухими» батареями, они могут содержать только следовые количества влаги, что требует специальных производственных помещений. Однако, используя электролит, состоящий из двух видов солей — соли лития и ионной жидкости — команда смогла создать ситуацию, в которой электролит может стабильно поглощать гораздо больше молекул воды.
Чтобы подтвердить результаты эксперимента и исследовать лежащий в основе химический механизм, ученый-вычислитель из Аргонны Вэй Цзян использовал суперкомпьютер Theta Аргоннского лидерского вычислительного центра (ALCF) для моделирования электролита вблизи поверхности электрода, чтобы получить представление о поведении воды. молекулы.
«Моделирование этого сложного процесса, который включает в себя несколько масштабов длины и времени, требует мощности суперкомпьютера, такого как Theta», — сказал Цзян. «Моделирование дало нам представление о том, как вода влияет на производительность батареи, в атомном масштабе, предоставив информацию, которая была невозможна только в лабораторных экспериментах».
Даже небольшое количество воды снижает производительность батареи. Это связано с тем, что молекулы воды рядом с молекулами воды рядом с молекулами воды — наноразмерные «лужи» — реагируют с самим электролитом, образуя коррозионные побочные продукты, которые разъедают батарею.
Однако моделирование группы показало, что новый электролит, состоящий из литиевой соли и ионной жидкости, может разделять и связывать воду, изолируя отдельные молекулы воды. Экспериментальная работа аргоннской команды показывает, что этот новый электролит может содержать в тысячу раз больше воды, чем электролиты, используемые в настоящее время в батареях электромобилей и потребительских батареях.
Как показало компьютерное моделирование, ключ в том, что молекулы воды не собираются в «лужи» и тем самым теряют реактивность.
«Даже на поверхностях электродов, которые подвержены скоплению воды, наши атомистические модели показывают, что отдельные молекулы воды очень стабильны», — сказал Цзян.
Анализируя кластеризацию молекул воды в матрице электролита, компьютерное моделирование выявило количественную связь между водостойкостью электролита и «соленостью» компонентов электролита.
«В определенной степени наличие соленого электролита позволяет нам удерживать воду», — сказал Чжан. «Молекула воды захватывается различными ионами в определенном диапазоне соотношений концентраций в соленой среде, что делает ее менее реактивной».По словам Чжана, это исследование дает возможность производителям аккумуляторов использовать воду в процессе производства аккумуляторов, что позволяет сделать производство более дешевым и экологически безопасным.
Изготовление клеток для проверки было выполнено в Центре анализа, моделирования и прототипирования клеток (CAMP) в Аргонне.
В выпуске журнала ACS Applied Materials & Interfaces от 19 ноября 2021 г. появился документ, основанный на исследовании «Экологически безвредный электролит для литий-металлических аккумуляторов высокой энергии».
Помимо Чжана и Цзяна, другими авторами статьи являются Цянь Лю из Аргонны и Чжэньчжэнь Ян.
Исследование финансировалось Управлением автомобильных технологий Министерства энергетики при Управлении энергоэффективности и возобновляемых источников энергии. Вычислительное время ALCF было присуждено в рамках конкурса DOE ASCR Leadership Computing Challenge.
Вычислительный центр Argonne Leadership Computing Facility предоставляет суперкомпьютерные возможности научному и инженерному сообществу для продвижения фундаментальных открытий и понимания в широком диапазоне дисциплин. ALCF, поддерживаемый Управлением науки Министерства энергетики США (DOE), программой передовых научных компьютерных исследований (ASCR), является одним из двух ведущих вычислительных центров Министерства энергетики США, занимающихся открытой наукой.