CALIDAD Y TRATAMIENTODEL AGUA EN CIRCUITO CERRADO(PARTE 2)

Algunos problemas de los sistemas de climatización, como la corrosión y las incrustaciones en el circuito, se deben a la baja calidad del agua de alimentación.El control y el eventual tratamiento del agua de llenado permiten eliminar esos inconvenientes, optimizar el funcionamiento y el rendimiento del sistema, prolongar la duración incluso de los aparatos auxiliares y minimizar el consumo de energía de acuerdo con las normas vigentes.El agua de alimentación de los sistemas se somete generalmente a los siguientes procesos:

El tratamiento más común, conocido como ablandamiento, elimina las incrustaciones pero no modifica la salinidad ni el riesgo de corrosión.Un tratamiento más completo es la desmineralización, aplicable solo a los circuitos cerrados de calefacción pero altamente eficaz para eliminar las sales y la conductividad eléctrica.

PROBLEMAS EN LA INSTALACIÓN

TRATAMIENTOS EXTERNOS

físicos físico-químicosfiltración ablandamiento

desgasificación desmineralización

desfangado

TRATAMIENTOS INTERNOS

químicosacondicionamiento químico

adición de productos filmógenos

La conductividad eléctricaLa conductividad eléctrica suministra una medida indirecta de la concentración de sustancias disueltas en el agua y, por lo tanto, es una indicación de la pureza y la salinidad de dicha agua.UNIDAD DE MEDIDA: μS/cm

El pHEl pH es una expresión de la cantidad de iones hidrógeno presentes en una solución y, por lo tanto, una indicación numérica de su alcalinidad o acidez.La escala de pH varía de 0 a 14 y es logarítmica, lo que significa que una solución de pH 4 es diez veces más ácida que una de pH 5, y una solución de pH 3 es cien veces más ácida.Los metales reaccionan de distintos modos al pH. Por ejemplo, el acero al carbono es más estable con pH entre 10,5 y 11,5, mientras que el aluminio se deteriora con un pH superior a 8,7 porque se destruye la capa protectora de óxido de alúmina formada naturalmente.El cobre se puede corroer con pH superiores a 9,5.El intervalo de pH ideal para las instalaciones de calefacción está comprendido entre 7 y 8.

Los parámetros más significativos para clasificar el agua de alimentación de un sistema y verificar luego la eficacia del tratamiento son la conductividad eléctrica y el pH.

μS/cm

50 500 1000

COMPARATIVA DE TRATAMIENTOS

Mg2+

Mg2+

Mg2+

HCO3-

HCO3-

SO42-

CI-

SO42-

CA2+

CA2+

CA2+

NA+

NA+

NA+

NA+

RESINA NA+NA+

NA+ NA+

HCO3-

SO42-

SO42-HCO3-

NA+

NA+

NA+NA+

NA+

NA+

CI-

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

RESINACA2+

CA2+

CA2+

CA2+

HCO3-

NA+

NA+

Mg2+

Mg2+

HCO3-

SO42-

CI-

SO42-

Mg2+

NA+

NA+

RESINA NA+NA+

NA+ NA+

CA2+

CA2+

CA2+

FASE 1Le cartucce per l’addolcimento contengono un solo tipo di resina a cui sono adesi gli ioni positivi sodio (Na+)

FASE 2 Gli ioni calcio e Magnesio (poco solubili e soggetti a precipitazioni sotto forma di calcare) si legano alla resina sostituendosi agli ioni Sodio (più solubili e meno soggetti a precipitazione) che vengono liberati nell’acqua.

FASE 3 Nell’acqua di riempimento così ottenuta non vi è più presenza di ioni calcio e magnesio ma rimane inalterata la presenza degli altri sali disciolti.

Mg2+

Mg2+

Mg2+

HCO3-

HCO3-

SO42-

CI-

SO42-

CA2+

CA2+

CA2+

NA+

NA+

NA+

NA+

RESINA NA+NA+

NA+ NA+

HCO3-

SO42-

SO42-HCO3-

NA+

NA+

NA+NA+

NA+

NA+

CI-

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

RESINACA2+

CA2+

CA2+

CA2+

HCO3-

NA+

NA+

Mg2+

Mg2+

HCO3-

SO42-

CI-

SO42-

Mg2+

NA+

NA+

RESINA NA+NA+

NA+ NA+

CA2+

CA2+

CA2+

FASE 1Le cartucce per l’addolcimento contengono un solo tipo di resina a cui sono adesi gli ioni positivi sodio (Na+)

FASE 2 Gli ioni calcio e Magnesio (poco solubili e soggetti a precipitazioni sotto forma di calcare) si legano alla resina sostituendosi agli ioni Sodio (più solubili e meno soggetti a precipitazione) che vengono liberati nell’acqua.

FASE 3 Nell’acqua di riempimento così ottenuta non vi è più presenza di ioni calcio e magnesio ma rimane inalterata la presenza degli altri sali disciolti.

Mg2+

Mg2+

HCO3-

HCO3-

SO42-

CI-

SO42-

CA2+

NA2+

NA2+

CA2+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

RESINACATIONICA

RESINAANIONICA

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

Mg2+

Mg2+

HCO3-

HCO3-

HCO3-

SO42-

CI-

CI-

SO42-

SO42-

CA2+

NA2+

NA2+

CA2+

Mg2+

CA2+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

RESINACATIONICA

RESINAANIONICA OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

HCO3-

HCO3-

CI-

CI-

SO42-

SO42-

NA2+Mg2+

NA2+Mg2+

CA2+

CA2+

RESINACATIONICA

RESINAANIONICA

H2O

H2O H2O

H2O

H2O

H2O

AGUA SIN TRATAR

AGUA ABLANDADA

AGUA DESMINERALIZADA

COMPOSICIÓN QUÍMICA

Contiene gran número de partículas dis-ueltas, por ejemplo: • IONES POSITIVOS

- magnesio (Mg2+)- calcio (Ca2+)- sodio (Na+)

• IONES NEGATIVOS:- cloro (Cl-)

- bicarbonato (HCO3-)

- sulfato (so42-)

Es agua tratada, con el mismo contenido salino del agua bruta pero con menos cantidad de calcio, que se reemplaza por el sodio.

Agua casi totalmente libre de sustancias químicas disueltas, con conductividad muy baja.

pH alcalino comprendido entre 7 y 8

CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

Variable en función de la calidad del agua

No varía la conductividad eléctrica respecto al agua no tratada

< 100 ms/cm

EFECTOS EN EL SISTEMA

Cuando aumenta la temperatura, la sustancia disuelta precipita máximamente en forma de CARBONATO DE CALCIO.

Precipita una cantidad mínima de sales insolubles y se observa un aumento progresivo del pH debido al carbonato de sodio.

En estado de equilibrio las sales no precipitan y se reducen drásticamente los efectos galvánicos debidos al acoplamiento de metales diferentes.

RIESGO DE CORROSIÓN

medio - bajo medio - bajo

(alto en presencia de aluminio)nulo

(bajo en instalaciones antiguas)

RIESGO DE INCRUSTACIÓN

alto bajo nulo

ACIDEZNEUTRAL

ALCALINIDAD

AGUA NO TRATADA

RESINAS TRADICIONALES

AGUA AGRESIVA

AGUATRATADA

NEUTRALIZA LA AGRESIVIDAD DEL AGUA

DOSIFICADOR DE POLIFOSFATOS

ABLANDAMIENTO

AGUA NO TRATADA

RESINAS ESPECIALES

AGUALIMPIA

DESMINERALIZACIÓN

AGUA NO TRATADA

RESINAS TRADICIONALES

AGUA AGRESIVA

AGUATRATADA

NEUTRALIZA LA AGRESIVIDAD DEL AGUA

DOSIFICADOR DE POLIFOSFATOS

ABLANDAMIENTO

AGUA NO TRATADA

RESINAS ESPECIALES

AGUALIMPIA

DESMINERALIZACIÓN

AblandamientoEl ablandamiento consiste en sustituir los iones de calcio y magnesio (causantes de la dureza) por iones de sodio.De este modo se evita la precipitación de carbonatos, que son fuertemente incrustantes.Este proceso resuelve el problema de las incrustaciones pero no modifica la salinidad total del agua ni el pH: en el interior del circuito de calefacción se deben añadir productos específicos para neutralizar la agresividad del agua y evitar la corrosión.

DesmineralizaciónLa desmineralización, en cambio, elimina la mayor parte de las sustancias químicas en forma iónica, como los iones de calcio y magnesio.El proceso consiste en el uso simultáneo de dos tipos de resinas de intercambio químico.El resultado es un agua con elevado grado de pureza, una conductividad muy baja y un pH equilibrado entre 7 y 8.

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