QUALITÀ E TRATTAMENTO DELL'ACQUA DEL CIRCUITO CHIUSO
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FOCUS TECNICO
QUALITÀ E TRATTAMENTO
DELL’ACQUA DEL
CIRCUITO CHIUSO
(parte 2)
I PROBLEMI NELL’IMPIANTO
trattamenti
Problemi quali corrosioni ed incrostazioni nel circuito dell’impianto di riscaldamento / raffrescamento sono imputabili alla
scarsa qualità dell’acqua di alimentazione.
La verifica e l’eventuale trattamento dell’acqua di riempimento (secondo quanto prescritto dal D.P.R. 59/2009 e dalla
normativa UNI 8065:1989) permette di eliminare tali inconvenienti, ottimizzare il rendimento dell’impianto e garantirne un
corretto funzionamento, assicurare duratura regolarità di funzionamento alle apparecchiature ausiliarie e minimizzare i consumi
energetici adempiendo alle leggi e normative vigenti.
I trattamenti a cui vengono generalmente sottoposte le acque di alimento degli impianti si possono dividere in:
Trattamenti esterni Trattamenti interni
fisici chimico-fisici chimici
filtrazione addolcimento condizionamento chimico
degasazione demineralizzazione additivazione prodotti filmanti
defangazione
Il trattamento più comune e più conosciuto è l’addolcimento che elimina le incrostazioni ma lascia completamente invariata
la salinità e il rischio di corrosione.
Un trattamento di efficacia superiore è la demineralizzazione, applicabile solo sui circuiti chiusi degli impianti di riscaldamento,
ma estremamente efficace nell’eliminazione dei sali e della conducibilità elettrica.
I parametri significativi per classificare l’acqua di alimentazione di un impianto e verificare successivamente la bontà del
trattamento possono essere sintetizzati in conducibilità elettrica e pH.
La conducibilità elettrica
La conducibilità elettrica fornisce una misura indiretta della concentrazione delle 50 500 1000
sostanze disciolte nell’acqua e si presta, pertanto, a dare un’indicazione della
purezza dell’acqua e della sua salinità.
UNITA’ DI MISURA: μS/cm
μS/cm
Il pH
l pH è un’espressione logaritmica di ioni idrogeno ed è quindi un’indicazione
numerica dell’acidità od alcalinità di una soluzione.
La scala del pH va da 0 a 14 ed è logaritmica, quindi una soluzione a pH 5 è 10
volte più acida di una a pH 4, e una soluzione a pH 3 è 100 volte più acida.
I metalli sono influenzati in modo diverso dal pH: per esempio, l’acciaio al carbonio
è più stabile tra pH 10,5 e 11,5, mentre l’alluminio è attaccato al di sopra di pH 8,7
per distruzione dello strato protettivo d’ossido d’allumina naturalmente formatosi.
Il rame può corrodersi a pH superiori a 9,5.
L’intervallo di pH ideale per gli impianti di riscaldamento è compreso tra 7 e 8.
HCO3- HCO3-
CA2+ CA2+
CA2+
Mg2+ Mg2+
TRATTAMENTI A CONFRONTO
SO42- SO42-
HCO3-
SO42-
CA2+ CA2+
Mg2+ CI- Mg2+
HCO3- HCO3-
CA2+ CA2+
Mg2+ CA2+ CA2+
SO42-
SO4 2-
NA2+
HCO 3-
aCQUa SO4 2-
aCQUa HCO3-
aCQUa
Mg2+
NA2+
CI- nOn TraTTaTa Mg2+ aDDOLCiTa
NA2+
CI- DemineraLiZZaTa
Mg2+ sono
SO4 presenti gran numero
2-
Mg
di specie in si tratta di MgacquaSO4
2+
trattata con lo stesso e’ acqua quasi totalmente priva di specie
Mg
2+
2-
2+
NA+
NA+ NA+ soluzione, tra NAcui : +CA contenutoMg salino dell’acqua CA grezza chimiche in soluzione, la cui conducibilità
2+ 2+ 2+
H+ • IONI POSITIVI:OH ma
CA con un ridotto contenuto CI di calcio elettrica è molto
CA bassa. CI
RESINA RESINA
- - -
RESINA
2+ 2+
NA+
H+ H+ +
NA - magnesio
OH NA (Mg2+OH)
-
+ Mg
NA rimpiazzato
Mg
NA
-
dal sodio
SO4 HCO
CA
Mg +
2+ NA SO4 2+
2+
HCO 2-
2+
3- 2+ 2+ 2- 3-
RESINA - calcio (Ca2+)
RESINA RESINA RESINA RESINA RESINA
H+ H+ OH
- sodio (NaNA+) OH H H OH OH
- - + - -
CATIONICA ANIONICA
+
NA+
CATIONICA Mg ANIONICA CATIONICA ANIONICA
+ 2+
NA + NA CA + 2+
NA+
• IONI NEGATIVI: NA CA
+ 2+
H+ H+ OH -
OH H H
- OH OH Mg +
NA SO4 +
HCO
-
-
2+
2+ 2-
- cloro (ClOH- )
3-
H+ -
H OH CA +
CI - 2+ -
- bicarbonato (HCO ) HCO 3+ 3-
- solfato (so42-) NA CI H
+ - +
NA +
COMPOSIZIONE OH
H+ OH-
-
CHIMICA OH-
H+
H2O
HCO3- HCO3-
HCO3- +
CA2+ CA2+ NA SO42-
CA 2+
H2O H2O
Mg2+ NA+ Mg2+ + HCO3-
SO42- SO42- NA
HCO3-
CA2+
SO42- H2O H2O
CI- CA2+NA+ SO42-
Mg2+ CI- Mg2+
Mg2+ SO42-
NA +
NA+ H2O
FASE 1 FASE 2
Le cartucce per Gli ioni calcio e Magnesio FASE 3
pH
l’addolcimento contengono (poco solubili
NA e soggetti a +
Nell’acquaalcalino
Mg di riempimento 2+
compreso
Mg
tra 7 e 8
2+
NA
così ottenuta non CA vi è più Mg2+ CA2+
+ 2+
un solo tipo di resina a cui NA
precipitazioni sotto forma di NA
+ +
sono adesi gli ioni positivi calcare) si legano alla resina presenza di ioni calcio e
sodio (Na+) NA
variabile
+
RESINA
sostituendosi agli ioni SodioNA + NA +
RESINA
magnesio ma rimane NA + Mg2+
RESINA CA2+
CONDUCIBILITA’ (piùinsolubili
funzione della
e meno qualità
soggetti non varia lainalterata
conducibilità elettrica
la presenza degli rispetto
< 100 ms/cm
ELETTRICA dell’acquacheNA
NAa precipitazione)
+
+ NA all’’acqua
+
non trattata
altri sali disciolti. NA + Mg2+ CA2+
vengono liberati
NA nell’acqua. +
NA+ CA2+
all’aumento della temperatura procede precipita una minima quantità di sali all’equilibrio non si osserva la precipitazione
EFFETTI la precipitazione delle specie in insolubili e si osserva
HCO un progressivo 3-
di sali e si riducono drasticamente gli effetti
SULL’IMPIANTO soluzione principalmente sotto forma di aumento delNA ph CIdovutoNA al carbonato di galvanici dovuti ad accoppiamenti di metalli
+ -
+
CARBONATO DI CALCIO sodio diversi
RISCHIO medio – basso assente
medio - basso
CORROSIONE (alto in presenza di alluminio) (basso in impianti vecchi)
HCO3-
NA+ SO42-
RISCHIO NA+
NA + HCO3-
alto basso assente
INCROSTAZIONE CI
-
NA+ SO42-
NA+ NA+
FASE 1 FASE 2
Le cartucce per Gli ioni calcio e Magnesio FASE 3
l’addolcimento contengono (poco solubili e soggetti a Nell’acqua di riempimento
un solo tipo di resina a cui precipitazioni sotto forma di così ottenuta non vi è più
sono adesi gli ioni positivi calcare) si legano alla resina presenza di ioni calcio e
sodio (Na+) sostituendosi agli ioni Sodio magnesio ma rimane
(più solubili e meno soggetti inalterata la presenza degli
a precipitazione) che altri sali disciolti.
vengono liberati nell’acqua.
Addolcimento Demineralizzazione
L’addolcimento sostituisce gli ioni di calcio e magnesio La demineralizzazione, al contrario, elimina la maggior
(spesso indicati come minerali di durezza) con gli ioni di parte delle specie chimiche in forma ionica (tra cui anche
sodio. ioni di calcio e magnesio).
In tal modo si riduce la possibilità di precipitazione di Il processo consiste nell’applicazione contemporanea di
carbonati fortemente incrostanti. due tipologie differenti di resine a scambio ionico.
Questo processo risolve il problema delle incrostazioni Il risultato è un’acqua con un elevato grado di purezza,
ma non modifica la salinità totale dell’acqua e nemmeno una conducibilità elettrica estremamente bassa ed un pH
il valore di pH: all’interno del circuito di riscaldamento è equilibrato compreso tra 7 e 8.
necessario aggiungere additivi specifici per neutralizzare
l’aggressività dell’acqua ed evitare possibili corrosioni.
ACQUA ACQUA ACQUA ACQ
NON TRATTATA NON TRATTATA NON TRATTATA NO
RESINE RESINE RESINE RES
TRADIZIONALI TRADIZIONALI SPECIALI SPE
LCIMENTO ADDOLCIMENTO DEMINERALIZZAZIONE DEMINERALIZZAZIONE
ACQUA ACQUA ACQUA ACQ
AGGRESSIVA AGGRESSIVA PULITA PUL
NEUTRALIZZA NEUTRALIZZA
SATORE DOSATORE
L’AGGRESSIVITÁ
POLIFOSFATI L’AGGRESSIVITÁ
FOSFATI
DELL’ACQUA DELL’ACQUA
ACQUA ACQUA
TRATTATA TRATTATA
GRUPPO DI RIEMPIMENTO E DEMINERALIZZAZIONE CALEFFI
Il prodotto che Caleffi propone combina il gruppo per il riempimento automatico dell’impianto con un processo di
demineralizzazione dell’acqua utilizzata nei circuiti chiusi degli impianti di riscaldamento e raffrescamento: come emerge dalla
trattazione precedente l’utilizzo di acqua povera di sale per il riempimento degli impianti evita la formazione di calcare nel
circuito, nei dispositivi di sicurezza e regolazione e negli scambiatori.
Il gruppo è utilizzabile sia per impianti nuovi che per impianti esistenti e nella maggior parte dei casi non si rende necessaria
l’aggiunta di additivi chimici per la stabilizzazione del pH.
2
1 3
0 4
CALEFFI
Il gruppo è composto da:
1. un filtro ispezionabile per bloccare piccole impurità
2. due valvole di intercettazione a sfera per sezionare il gruppo al termine del riempimento o in fase di manutenzione
3. un disconnettore controllabile a zona di pressione ridotta tipo BA per evitare che l’acqua trattata del circuito chiuso
di riscaldamento rifluisca nella rete di alimentazione dell’acqua sanitaria, secondo le prescrizioni della norma EN 1717.
4. un gruppo di riempimento pretarabile che provvede a mantenere stabile la pressione dell’impianto, ad un valore prefissato,
provvedendo automaticamente al reintegro dell’acqua mancante
5. un manometro per il controllo della pressione di caricamento
6. un contatore volumetrico analogico per misurare la quantità d’acqua immessa nel circuito
7. due valvole di sfiato per eliminare l’aria contenuta nel gruppo e nella cartuccia durante il riempimento
8. la cartuccia per la demineralizzazione proposta in due versioni: a perdere o rigenerabile
9. una cella contaconducibilità per verificare la bontà del trattamento eseguito: lampeggia un LED verde se la conducibilità
dell’acqua di riempimento è inferiore ai 50 mS/cm; lampeggia un LED rosso quando la cartuccia è esaurita e deve essere
sostituita.
LE CARTUCCE PER LA DEMINERALIZZAZIONE
Il trattamento dell’acqua avviene attraverso le resine a scambio ionico contenute nelle cartucce a letto misto.
Vengono proposte due tipologie di cartucce:
• La versione a perdere, più maneggevole, adatta ad impianti piccoli o per i rabbocchi e riempimenti di mantenimento
dell’impianto.
• La versione rigenerabile, in 5 dimensioni differenti, per soddisfare le esigenze impiantistiche di medie dimensioni: la
rigenerazione permette di riutilizzare la stessa cartuccia per i riempimenti di molteplici impianti.
cartuccia a perdere cartuccia rigenerabile
con adattatore
coefficiente
codice di dimensionamento
570920 290
570930 570
570940 825
coefficiente
codice di dimensionamento 570950 1160
570910 110 570960 1615
Dimensionamento cartuccia
Per scegliere correttamente la tipologia e la quantità di cartucce da utilizzare è necessario conoscere il valore di conducibilità
elettrica dell’acqua di riempimento dell’impianto e il volume di acqua da introdurre nell’impianto.
Il calcolo va eseguito utilizzando tali valori e il coefficiente di dimensionamento corrispondente per ciascuna cartuccia (dato
riportato nelle caratteristiche tecniche della cartuccia).
Coefficiente dimensionamento
Volume di acqua trattabile (m3) =
Conducibilità elettrica (µS/cm)
Esempio:
Conducibilità acqua grezza: 500 μS/cm
Cartuccia utilizzata: cartuccia a perdere cod. 570910 / 570900
Coefficiente dimensionamento: 110
110
= 0,22 (m3) (220 litri)
500
In questo modo, con la cartuccia a perdere, a cui corrisponde un coefficiente di dimensionamento 110, è possibile
demineralizzare completamente 220 litri di acqua avente conducibilità elettrica pari a 500 μS/cm.
122012NEWS
Documentazione di riferimento: deplIANT 01247
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