Súčasná doba neustáleho zvyšovania cien v rôznych oblastiach života prináša mnohé otázky ohľadne možných riešení, vďaka ktorým by sa dosiahlo šetrenie rodinného či firemného rozpočtu. Vykurovanie a s ním spojené náklady nie sú výnimkou a práve turbulentné ceny energií a s nimi spojené mnohé otázniky v súvislosti s budúcnosťou robia majiteľom vrásky na čele. Ochrana vykurovacích systémov v nemalej miere prispieva k šetreniu nákladov nielen v zmysle efektívnosti celého systému, ale aj samotnou prevenciou pred kolabovaním systému a nepredvídanými opravami.

Komponenty vo vykurovacom systéme a význam úpravy vody

Miniaturizácia komponentov v systémoch ústredného kúrenia prináša zo sebou mnohé problémy, ktoré v minulosti predovšetkým u starších kotlov a celkovo vykurovacích systémov nebolo potrebné riešiť alebo sa nimi podrobnejšie zaoberať. Fungovanie systémov na báze vody ako vykurovacieho média bolo bezproblémové aj niekoľko desiatok rokov. Tieto časy sú však nenávratne preč a dnes je každý užívateľ vykurovacieho systému postavený pred realitu, v ktorej bez pravidelného servisu kotla a systému ako celku nie je možné prevádzkovať efektívne a bez zbytočných dodatočných nákladov vynaložených na riešenie častých porúch. Dôležitou súčasťou správne fungujúceho vykurovacieho systému je preto úprava média (vody) spôsobom, ktorý zaručuje dlhodobo jeho správnu funkciu. Takýmto riešením je napustenie systémov demineralizovanou vodou. Jej význam a účinky si podrobnejšie rozoberieme v nasledujúcej kapitole.

Ešte pred tým by sme v krátkosti radi pripomenuli štyri základné parametre vody, ktoré nepriaznivo vplývajú na výkon vykurovacieho systému.

Tvrdosť vody – tvorí ju predovšetkým horčík a vápnik, čiže minerálne látky, ktoré sa dostávajú do vody v prírode kde sa bežne vyskytujú. Pri vykurovacích systémoch sa nežiadúce účinky prejavujú tak, že zvyšovaním tepla vzniká vodný kameň, ktorý znižuje efektivitu vykurovania. (už 1mm vrstvy vodného kameňa na vykurovacej ploche znižuje množstvo odovzdanej energie počas prevádzky v systéme o 10%).

1. pH – čiže kyslosť alebo zásaditosť vody, ktorá zvyšuje pravdepodobnosť vzniku korózie pri vyšších prípadne nižších hodnotách ako je optimum = rozpätie medzi 6,5 – 8,5 pH.
2. Vodivosť – je priamoúmerná tvrdosti vody (3 °dH = cca 120 μS/cm). Vyjadruje približnú mieru koncentrácie iónov rozpustených látok vo vode, ktoré prídu s vodou do kontaktu v podloží a rozpustia sa v nej. Má dopad na koróziu v systéme – čím vyššia vodivosť, tým vyššie riziko korózie.
3. Chloridy – vysoký obsah chloridov v systémovej vode má taktiež za následok zvýšenie rizika vzniku korózie. Ióny chloridov a sulfátov, zapríčiňujú nebezpečnú jamkovú a štrbinovú koróziu na pasívnych kovoch hliníka a ušľachtilej ocele. Bežne sa nachádzajú  prírode avšak tieto škodlivé látky sa dostávajú do vodných zdrojov aj  chemickými posypmi ciest pri zimnej údržbe prípadne inou ľudskou činnosťou, pri ktorej sa používa priemyselná chémia.

Čo je to demineralizovaná voda

S pojmom demineralizovaná voda, prípade demi voda, sa mnohí z vás už určite stretli, avšak považujeme za potrebné sa s týmto pojmom trochu bližšie oboznámiť. Ako už vieme z praxe, pre vykurovacie systémy je vhodná upravená voda a to predovšetkým z dôvodov, ktoré sme si už spomenuli – čiže správne fungovanie systému bez porúch a dodržanie jeho efektívnosti. Demineralizovaná voda je voda, ktorá je filtráciou prostredníctvom iontomeničovej živice zbavená nežiadúcich látok, ktoré štandardne obsahuje prevažne obecná voda používaná pri napúšťaní systémov. Nimi sú predovšetkým minerály ako vodný kameň (spôsobený obsahom horčíka a vápnika), soli a chloridy, pH a vodivosť. Všetky uvedené faktory nepriaznivo vplývajú na komponenty systému ako celku a spôsobujú niekedy už vo veľmi krátkom časovom horizonte zníženie funkčnosti vykurovacieho prípadne chladiaceho systému. Následkom môže byť jeho úplné kolabovanie. S takýmto scenárom sú potom spojené nemalé náklady na opravu a to hlavne v súvislosti so skutočnosťou, že neupravená voda v systéme môže spôsobiť stratu záruky na kotol prípadne tepelné čerpadlo. Vlastnosti vody súvisiace s konkrétnymi hodnotami parametrov vody sú totiž čoraz viac požadované zo strany výrobcov a pri nesprávnom postupe môžu nemilo prekvapiť koncového užívateľa.

Čo sa však deje priamo v demineralizačnej živici počas úpravy? Je potrebné povedať, že pri tomto procese sa nevyužíva ohrev vody, ako je to pri získavaní destilovanej vody. Ako môžeme vidieť na obrázku katióny a anióny vápnika, horčíka, železa, mangánu, sodíka sa úpravou cez živicu menia na katióny a anióny H₂O. Teda výsledkom je čistá voda s tvrdosťou 0 ^odH, vodivosťou -0.001 µS/cm a pH 8,2 pri samoalkalizácii. Tento proces je podrobnejšie popísaný v bode 2.3.

V súvislosti s úpravou vody demi jednotkami je potrebné pripomenúť, že takáto úprava môže byť použitá aj pri zdroji vody zo studne. Avšak skôr ako začneme studničnú vodu upravovať demineralizačnou živicou musí tomuto kroku predchádzať dôslednejšia filtrácia voči iným látkam, ktoré sa v takomto zdroji nachádzajú. V opačnom prípade by sa demineralizačná živica veľmi rýchlo vyčerpala prípadne jej účinok by sa výrazne znížil. Demineralizovaná voda nie je určená na konzumáciu, ale výhradne na technické účely.

Menšie systémy

Veľmi jednoduchým a praktickým riešením prevažne pre rodinné domy je jednorazová patróna, ktorej najčastejšie využitie je situované pre menšie a stredne veľké vykurovacie systémy. Jednoduchosť tohto riešenia spočíva v možnosti napojiť demi patrónu priamo na hadicu pre napúšťanie. Vstupnú vodu jednoducho napustíme do systému cez túto patrónu. Demineralizačná živica nachádzajúca sa vo vnútri upraví napustenú vodu pri jej vstupnej tvrdosti 10 °dH na 0 °dH. Pri takejto hodnote vstupnej tvrdosti dokážeme takto upraviť až 300 litrov vody. Teda približne 1 až 2 rodinné domy.

Zmena zafarbenia živice zároveň indikuje jej opotrebenie a je viditeľná voľným okom prostredníctvom plastového tela. Patróna tiež poskytuje možnosť prichytenia vertikálne alebo horizontálne na stenu objektu v blízkosti kotla. Takéto riešenie umožňuje potom koncovému užívateľovi kedykoľvek dopustiť do systému upravenú vodu.

Úprava vykurovacej vody demineralizáciou je odporúčaná aj nemeckou normou VDI 2035.2 a tiež aktualizovanou príslušnou európskou normou STN EN 14868.

Komerčné systémy

Pre úpravu vykurovacej vody demineralizáciou vo väčších komerčných systémoch sú najvhodnejším riešením demineralizačné jednotky tzv. demi jednotky. Ich výhodou je predovšetkým vyššia kapacita živice, ktorá niekoľkonásobne prevyšuje objem jednorazovej patróny. Práve pri takýchto objemných systémoch sa vyžaduje vyššia kapacita, pripadne potreba nepretržitej úpravy, kde je možné využiť statické jednotky, ktoré potom ostávajú ako súčasť celého systému. Pri inštalovaní s automatickou plniacou jednotkou prinášajú aj možnosť automatického doplňovania vody pri detekovaní zníženia tlaku v systéme. Avšak spôsob úpravy vody je rovnaký nakoľko uvedená živica má rovnaké zloženie ako pri patróne a je ňou možné upraviť vstupnú vodu až na hodnotu 0 °dH.

Demi jednotky sú však vybavené praktickým počítačom, ktorý užívateľa informuje o hodnote vodivosti výstupnej vody či už v manuálnom alebo automatickom režime. Taktiež poskytuje informáciu o vyčerpaní živice. Zároveň môžu obsahovať praktický bypass, ktorý umožňuje dopustiť neupravenú vodu a tak dosiahnuť zmenu niektorých parametrov.

Demineralizačné jednotky sa v súčasnosti stávajú štandardným prvkom v procese plnenia komerčných systémov a sú v súlade s odporúčaniami aktualizovaných európskych noriem VDI 2035.2 a STN EN 14868.