Il trattamento dell'acqua negli impianti termici

Il controllo delle qualità chimico - fisiche dell’acqua all’interno degli impianti termici è un aspetto fondamentale se si vuole mantenere il corretto funzionamento del sistema e dei suoi ausiliari garantendone l’efficienza e la durata nel tempo.

Lo scarso controllo della qualità dell’acqua tecnica utilizzata come fluido termovettore è una delle principali cause dei problemi più comuni che possono interessare gli impianti termici ad uso civile. Il deposito di fanghi di corrosione dei metalli e le incrostazioni di calcare all’interno del sistema, se non controllate, possono generare: perdita di efficienza dello scambio termico, occlusioni parziali o complete delle linee di distribuzione, fastidiose rumorosità durante l’utilizzo e vere e proprie rotture del sistema e delle sue apparecchiature ausiliarie (pompe, valvole,..). Negli impianti a bassa temperatura si possono manifestare con più frequenza anche depositi e residui di natura biologica, soprattutto nel caso si utilizzino elementi di distribuzione di materiale plastico. Naturalmente, in caso di impianti che abbiano parti del sistema fuori dalla zona climatizzata della unità immobiliare o che rimangano spenti per il periodo invernale più rigido, bisogna valutare il rischio di congelamento dell’acqua contenuta nel circuito e prendere adeguate contromisure.

La vulnerabilità del sistema a questi fenomeni dipende anche dalla tipologia di materiali presenti nell’impianto e dalla temperatura di utilizzo dell’acqua: i tubi in materiale metallico sono più vulnerabili alla corrosione, alle incrostazioni ed alla formazione di fanghi, soprattutto se sottoposti ad alte temperature. La bassa temperatura può preservare il sistema
dalla corrosione e dalle incrostazioni ma lo espone al fenomeno della crescita biologica soprattutto se in presenza di tubazioni di plastica. La figura 10, mostra una valutazione qualitativa della incidenza dei diversi fenomeni in funzione della tipologia dei materiali che costituiscono l’impianto, nel seguito entriamo un po’ più nello specifico delle diverse problematiche al fine di comprendere l’importanza del mantenimento di una corretta qualità dell’acqua.

Trattamento acqua: il ruolo delle incrostazioni

Le incrostazioni sono depositi minerali dipendenti principalmente dalla durezza dell’acqua, ossia dal suo contenuto di sali di calcio e magnesio. L’aumento della temperatura provoca l’evaporazione dell’acqua all’interno del sistema e la diminuzione della solubilità dei sali disciolti che si depositano sulle pareti di contatto delle tubazioni, sulle superfici di scambio termico e sulle apparecchiature di controllo e regolazione. La quantità di deposito dipende perciò: dalla temperatura, dalla durezza dell’acqua e dal volume di acqua utilizzata.

La durezza viene generalmente espressa in gradi francesi [of], dove un grado è pari a 10 mg di carbonato di calcio per litro d’acqua (figura 11). La durezza totale esprime la somma di tutti i sali di calcio e magnesio, che si trovano disciolti nell’acqua, mentre la durezza temporanea, quella che normalmente si prende in considerazione in quanto è quella responsabile dei fenomeni di incrostazione, esprime la somma dei soli bicarbonati di calcio e magnesio. I bicarbonati di calcio e magnesio sono chimicamente in equilibrio con i carbonati (di calcio e magnesio) nell’acqua, ma all’aumentare della temperatura i bicarbonati solubili si trasformano in carbonati insolubili formando incrostazioni calcaree e liberando anidride carbonica ed acqua con una reaziona simile alla seguente: CA(HCO3)2 = CaCO3 + CO2 + H2O

Le incrostazioni sono spesso visibili nei circuiti dell’acqua calda sanitaria, su bollitori, scambiatori, tubazioni e rubinetti di erogazione. Negli impianti di riscaldamento, invece, il fenomeno della incrostazione ha una minore importanza soprattutto nel periodo iniziale d’uso del sistema, in quanto la quantità d’acqua tecnica utilizzata è limitata e non genera un apporto continuo di sali. Tuttavia, i sali depositati non si smaltiscono perciò, con l’aumentare del numero dei rabbocchi al circuito necessari per la manutenzione o per risolvere eventuali malfunzionamenti, si possono generare accumuli non trascurabili nelle parti più calde del sistema (nella caldaia tipicamente) anche in periodi relativamente brevi. Questo fenomeno può essere contrastato tramite l’aggiunta all’impianto di specifici sistemi addolcitori o il condizionamento chimico dell’acqua.

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