Ochrona instalacji przed kamieniem kotłowym

Woda jest naturalnym rozpuszczalnikiem, który, przepływając przez warstwy skał, wymywa substancje mineralne, w tym sole wapnia i magnezu. Wynikiem ich obecności jest twardość wody. Cząsteczki tych minerałów mają różnoimienny ładunek elektryczny, dlatego przyciągają się i łączą, powodując powstawanie kamienia kotłowego. Proces ten dodatkowo przyspiesza wysoka temperatura, panująca w instalacjach i urządzeniach grzewczych.

Magnetyzer elektroniczny
Popularnym sposobem ochrony instalacji jest montowanie urządzeń, które zapobiegają tworzeniu się kamienia kotłowego lub redukują już istniejący, nie zmieniając stopnia twardości wody. Do tej grupy zalicza się magnetyzery, urządzenia elektrolityczne, elektroniczne oraz wykorzystujące właściwości polifosforanów. Są one stosunkowo tanie i w większości wypadków bezobsługowe. Ważne jest także to, że do wody nie trzeba dodawać substancji chemicznych. Magnetyzery są przeznaczone do stosowania w instalacjach wewnętrznych budynku. Montuje się je w odległości minimum 1 m od urządzeń, które mają chronić. Można wyróżnić dwa typy tych urządzeń:

• nakładkowe - montowane na rurze bez ingerencji w instalację,
• przepływowe - wmontowane bezpośrednio w rurę.

Magnetyzer przepływowy
Magnetyzery wykorzystują działanie pola magnetycznego. Powoduje ono, że cząsteczki węglanów wapnia i magnezu znajdujące się w wodzie są naładowane jednoimiennie. Oznacza to, że odpychają się wzajemnie i nie odkładają na ściankach przewodów instalacji. Podobną zasadę działania mają elektrolizery. Stabilizację twardości powoduje w nich działanie prądu, wytwarzanego przez miedzianą katodę oraz cynkową anodę. Przewodnikiem prądu jest strumień wody. Na zewnątrz instalacji montuje się magnetyzery elektroniczne (fot. 2). Składają się one z modułu sterującego i dwóch cewek nawijanych na rurę.

Wewnątrz modułu znajduje się generator fali radiowej o niskiej częstotliwości, wytwarzający pole elektromagnetyczne. Powoduje ono, że jony magnezu i wapnia mają ładunek jednoimienny, przez co tracą zdolność wytrącania się. Zaletą magnetyzera elektronicznego jest to, że zapobiega powstawaniu kamienia i likwiduje już powstały. Urządzeniem ograniczającym odkładanie się kamienia kotłowego jest również dozownik z wsadem polifosfatowym, który wmontowuje się w rurę. Przenoszone przez strumień wody polifosfaty tworzą na wewnętrznych ścianach instalacji powłokę, która uniemożliwia cząsteczkom twardości tworzenie kamienia. Dozownik należy instalować wyłącznie na przewodzie zimnej wody, w odległości nie mniejszej niż 0,5 m od urządzeń, zwłaszcza tych podgrzewających wodę. Dozownik na wejściu i wyjściu ma zawory odcinające, umożliwiające łatwy dostęp do urządzenia i uzupełnianie wsadu. Zmiękczacze wody zmniejszają ilość cząstek twardości w wodzie. Proces zmiękczania zachodzi, gdy woda przepływa przez zbiornik zawierający żywicę. Żywica wyłapuje i wiąże cząsteczki twardości, wymieniając je na jony sodowe, które nie wpływają ujemnie na jakość wody. Proces regeneracji wsadu żywicznego sygnalizowany jest przez głowicę sterującą, znajdującą się w zbiorniku. Regeneracja zachodzi albo po określonym czasie (według zegara), albo po przepływie określonej ilości wody (według licznika). Żywicę regeneruje się przez przepłukanie jej roztworem soli kuchennej. Obsługa zmiękczacza sprowadza się zatem przede wszystkim do uzupełniania zapasu soli.

Twardość wody
Stopień twardości wody określa się w miligramach CaCO₃ na litr. Za miękką uważa się wodę o zawartości do 100 mg/l cząstek CaCO₃. Woda twarda ma ich od 100 do 300 mg/l, a bardzo twarda powyżej 300 mg/l. Gdy ilość cząstek twardości przekracza 500 mg/l, wody nie powinno stosować się ani do celów spożywczych, ani gospodarczych. Tam, gdzie podgrzewana jest woda twarda (w pralkach, kotłach i instalacjach ciepłej wody), osadza się trudny do usunięcia kamień. Pogarsza on przewodzenie ciepła elementów grzewczych, a także zmniejsza pole przepływu wody w instalacjach. Może nawet doprowadzić do całkowitego zatkania przewodów i w konsekwencji do konieczności wymiany całej instalacji.