L’accumulo di calcare negli impianti idrosanitari rappresenta una problematica diffusa che incide sulle prestazioni dei sistemi, sulla durata degli apparecchi e sui costi di gestione. Per questo, è fondamentale attuare strategie efficaci al fine di prevenire depositi di calcare e garantire un funzionamento ottimale degli impianti.
In questo articolo, approfondiremo le cause di questo fenomeno e le possibili soluzioni per contrastarlo. Sul mercato esistono diverse tipologie di prodotti anticalcare, basati su principi di funzionamento diversi. I sistemi utilizzati non devono alterare la qualità dell'acqua distribuita e devono rispettare quanto indicato nel decreto 18/23, art.11 e nelle linee guida ISTISAN.
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Problematiche del calcare negli impianti idrosanitari
Il calcare è il risultato della precipitazione dei carbonati di calcio e magnesio presenti naturalmente nell’acqua. Sebbene questi minerali non siano dannosi per la salute, il loro deposito può causare diverse problematiche negli impianti:
- Riduzione dell’efficienza degli impianti: i depositi di calcare, che si formano all’interno delle tubazioni e sugli elementi degli scambiatori di calore, ostacolano il flusso dell’acqua e diminuiscono la resa termica. Inoltre, l’isolamento creato dal calcare sulle superfici degli scambiatori riduce il trasferimento di calore, con una conseguente diminuzione dell’efficienza energetica negli impianti.
- Danni agli apparecchi e costi di manutenzione: l'accumulo di calcare può compromettere il funzionamento di caldaie, bollitori, elettrodomestici e rubinetti. Questo comporta:
- Aumento dei costi di manutenzione per la pulizia e la rimozione delle incrostazioni;
- Necessità di sostituzione anticipata di componenti danneggiati;
- Maggiori consumi energetici, con conseguente incremento delle bollette.
- Impatto sulla qualità dell’acqua: oltre agli effetti sugli impianti, il calcare può influire sulla percezione della qualità dell’acqua e può lasciare residui difficili da rimuovere sui piatti e sulle superfici.
Chimica dell’acqua: durezza, calcite, aragonite
Prima di esaminare le tecnologie per la prevenzione del calcare, è utile ricordare alcuni concetti relativi alla durezza dell’acqua e alle forme cristalline del carbonato di calcio. La durezza di un’acqua è definita dal suo contenuto di sali di calcio e magnesio. Più la durezza è elevata, maggiore sarà la tendenza a formare calcare. Quando la temperatura dell’acqua raggiunge livelli intorno ai 60 °C, i bicarbonati di calcio e magnesio si trasformano in carbonati, cioè sostanze meno solubili e soggette a precipitazione.
La chimica dell'acqua gioca un ruolo fondamentale nella formazione e nella composizione del calcare, con particolare riferimento al carbonato di calcio. In questo contesto, è interessante analizzare come la struttura cristallina di questo composto possa variare, influenzando le sue proprietà fisiche e chimiche e, di conseguenza, il modo in cui si deposita e interagisce con le superfici come scambiatori, serpentine, rubinetti, etc.
Calcite e aragonite sono due diverse forme cristalline in cui si presenta il carbonato di calcio:
- Calcite: forma cristallina stabile del carbonato di calcio, aderisce alle superfici, originando incrostazioni difficili da rimuovere;
- Aragonite: forma cristallina meno stabile, tende a rimanere in sospensione e ad aderire meno, quindi a non depositarsi facilmente sulle pareti dell’impianto.
Tecnologie per la prevenzione del calcare
Negli ultimi anni, la crescente consapevolezza riguardo all'importanza della qualità dell'acqua ha incoraggiato molte persone a considerare l'adozione di dispositivi anticalcare.
Esistono diverse soluzioni per contrastare la formazione del calcare negli impianti idrosanitari, ma la scelta della tecnologia più adatta dipende da fattori come la durezza dell’acqua, le caratteristiche dell’impianto e le esigenze di manutenzione.
- Dispositivi elettrolitici
I dispositivi elettrolitici, che non modificano la durezza dell’acqua ma riducono la formazione di incrostazioni sulle superfici interne dell’impianto, utilizzano il principio dell'effetto pila per generare un campo elettromagnetico all'interno del flusso d'acqua che altera la struttura cristallina del carbonato di calcio.
- Dispositivi magnetici
I dispositivi magnetici generano, appunto, un campo magnetico statico che modifica la struttura cristallina del calcare, favorendo la formazione di aragonite, una forma meno aderente rispetto alla calcite. Sono semplici da installare e non richiedono alimentazione elettrica, ma la loro efficacia può variare in base alla composizione dell’acqua e al flusso.
- Dispositivi elettronici
I dispositivi elettronici sono progettati per prevenire - o ridurre - la formazione di calcare attraverso l’utilizzo di un campo elettromagnetico generato da una bobina o un generatore incorporato. Richiedono alimentazione elettrica e un’installazione adeguata per garantire risultati ottimali.
- Dosatori di polifosfati
I polifosfati (di sodio e potassio) si uniscono agli ioni di calcio e magnesio, formando composti che non aderiscono alle superfici delle tubazioni. I polifosfati si depositano sulla superficie delle tubazioni formando un film protettivo che le protegge dalle incrostazioni ed elimina il calcare già presente. È essenziale un dosaggio continuo e controllato attraverso dosatori appositi. Richiedono manutenzione regolare e ricariche periodiche.
- Dispositivi a nucleazione mediante granuli
Questa tecnologia è basata su granuli capaci di attirare i minerali di calcio e magnesio trasformandoli in cristalli microscopici. I cristalli vengono trasportati dall’acqua senza aderire alle superfici. Si tratta di dispositivi che richiedono una sostituzione periodica dei granuli.
- Addolcitori a scambio ionico
Gli addolcitori rimuovono calcio e magnesio sostituendoli con ioni sodio attraverso resine. Questo processo riduce la durezza dell’acqua e previene la formazione di calcare, ma comporta la necessità di rigenerazione periodica con sale e manutenzione continua.
CALEFFI eCAL® - Il dispositivo anticalcare elettrolitico con filtro e magnete: una soluzione avanzata
Tra le soluzioni più efficaci per la prevenzione del calcare, il dispositivo anticalcare elettrolitico CALEFFI eCAL®, con filtro e magnete, rappresenta un’opzione innovativa e multifunzionale.
In un unico prodotto combina tre azioni:
- Anticalcare (elettrolitico);
- Filtro da 50 micron;
- Magnete.
Principio di funzionamento
CALEFFI eCAL® sfrutta il principio dell’effetto pila, generando un campo elettromagnetico spontaneo grazie alla presenza di due materiali conduttori (lega di rame-titanio e zinco) immersi nel flusso d’acqua. Questo processo modifica la struttura del carbonato di calcio, favorendo la formazione di aragonite, una forma meno aderente rispetto alla calcite. Inoltre, il design interno è progettato per creare un flusso turbolento, che contribuisce alla modifica della struttura cristallina, favorendo la dispersione dei cristalli di aragonite e ne impedisce il deposito sulle superfici degli impianti.
Componenti principali
- Elementi interni: sono costituiti da una lega di rame-zinco/titanio. Grazie all’effetto pila e al moto vorticoso generato all’interno della cartuccia, nell’acqua si formano i primi cristalli di aragonite.
- Filtro da 50 micron: intercetta impurità solide presenti nell’acqua, riduce la presenza di particolato sospeso e protegge gli impianti.
- Magnete: cattura e blocca le impurità ferromagnetiche, migliorando ulteriormente l’efficienza complessiva del sistema.
Vantaggi del dispositivo
- Protezione continua dal calcare senza alterare la durezza dell’acqua;
- Riduzione del calcare fino all’ 85%;
- Non modifica la durezza dell’acqua;
- Non utilizza sostanze chimiche;
- Materiale LOW LEAD;
- Migliora l’efficienza degli impianti;
- Non richiede alimentazione elettrica.
La gestione del calcare negli impianti idrosanitari è essenziale per preservarne l’efficienza e ridurne i costi di manutenzione. Il dispositivo anticalcare elettrolitico con filtro e magnete si configura come una soluzione altamente efficace, che contrasta la formazione delle incrostazioni senza l’uso di sostanze chimiche o energia elettrica. La sua installazione permette di garantire una protezione dal calcare continua negli impianti, senza alterare la qualità dell’acqua e prolungando la durata dei componenti.
Domande frequenti
DISPOSITIVO ANTICALCARE ELETTROLITICO
Tra i vari dispositivi anticalcare, a livello normativo, in centrale termica è consentita l'installazione solo dell'addolcitore con resine?
Non sempre. È necessario considerare la potenza dei generatori: solo per potenze superiori ai 100 kW e con una durezza dell’acqua superiore ai 15 °f, è obbligatorio un trattamento di addolcimento dell’acqua dell’impianto.
Il dispositivo anticalcare elettrolitico può essere installato anche all'esterno?
Sì, può essere installato all’esterno purché sia protetto da agenti atmosferici come pioggia, gelo e radiazioni solari dirette. Va evitata l’installazione a temperature inferiori a 5 °C.
Dove è preferibile installare il dispositivo anticalcare elettrolitico: sull'adduzione dell'acqua calda oppure a monte per tutta l'acqua sanitaria, inclusa quella fredda?
Meglio installarlo a monte, per proteggere sia l’acqua fredda sia l’acqua calda sanitaria. Inoltre, grazie al filtro integrato, l’installazione a monte permette di proteggere tutto l’impianto dalle impurità.
Il dispositivo anticalcare elettrolitico con magnete sostituisce il defangatore con magnete?
No, il dispositivo elettrolitico con magnete non sostituisce il defangatore con magnete, poiché i due componenti hanno funzioni diverse e sono progettati per risolvere problematiche differenti all'interno dell'impianto. Il defangatore con magnete è specificamente progettato per rimuovere impurità, detriti e particelle ferrose presenti nell'acqua dell'impianto, prevenendo l’accumulo di fanghi e proteggendo i componenti sensibili, come pompe e scambiatori di calore, dal rischio di intasamento o usura prematura. Il dispositivo anticalcare elettrolitico con magnete, invece, ha lo scopo di ridurre la formazione di incrostazioni calcaree modificando la cristallizzazione dei sali disciolti nell’acqua. Non rimuove le impurità solide, ma aiuta a prevenire i depositi di calcare sulle superfici interne dell’impianto, migliorandone l’efficienza nel tempo.
Per un dispositivo elettrolitico, come va interpretata la portata minima di 300 l/h? Rappresenta un limite al di sotto del quale il sistema perde efficacia?
Al di sotto dei 300 l/h, il dispositivo non opera nelle condizioni ottimali di efficienza. Tuttavia, questo valore è facilmente raggiungibile se consideriamo che un normale prelievo d'acqua da un rubinetto si aggira intorno ai 5 l/min, equivalenti proprio a 300 l/h.
L'efficienza testata per il dispositivo anticalcare elettrolitico è relativa al test DVGW W512? Eessendo la portata di test 5 l/min, come si può essere sicuri che il prodotto sia realmente efficiente a portate ben superiori, solitamente standard per l'ambito residenziale?
L’efficacia del dispositivo è stata verificata seguendo alcune delle condizioni descritte nel test DVGW W512. La portata minima richiesta in fase di test è di 5 l/min, per cui il dispositivo è stato testato in condizioni di portate di prelievo superiori (20 l/min) per dimostrarne l’efficacia in condizioni di funzionamento realistiche.
Quali sono eventuali effetti "negativi" dei vari dispositivi anticalcare?
Per un confronto più completo delle caratteristiche, rimandiamo alla rivista Idraulica 67 (sezione Calcare).
Quanto è la durata della cartuccia del dispositivo anticalcare CALEFFI eCAL?
Gli elementi interni sono progettati per garantire l’efficienza del dispositivo durante la vita operativa, in media 7 anni dall’installazione. Dopo questo periodo di tempo, si raccomanda la sostituzione della cartuccia interna monoblocco.
Quali sono le perdite di carico del dispositivo anticalcare?
Il kv del dispositivo è 5,1 m3/h. La portata minima raccomandata è di 300 l/h e la portata massima raccomandata è di 4000 l/h. Le perdite di carico sono riportate all’interno della documentazione tecnica di prodotto, consultabile qui.
Quale dispositivo è consigliabile installare nell'alimentazione di una caldaia murale a condensazione con produzione di ACS mediante scambiatore rapido?
Un dispositivo anticalcare elettrolitico è una soluzione efficace per proteggere lo scambiatore. Il prodotto è facilmente installabile e richiede una manutenzione minima.
Il dispositivo anticalcare elettrolitico può essere inserito a valle di un impianto con addolcitore per poter abbassare ulteriormente i gradi francesi?
No, il dispositivo elettrolitico non abbassa la durezza dell’acqua. Agisce, però, sulla cristallizzazione del carbonato di calcio che è causa del deposito di calcare. L’addolcitore, invece, è un sistema in grado ridurre i gradi francesi.
Entro quale valore limite di durezza (circa) il dispositivo anticalcare elettrolitico è efficace?
Generalmente viene raccomandata l’installazione in sistemi con durezza dell’acqua fino a 45 °f.
Il dispositivo anticalcare elettrolitico ha un filtro da 50 micro; c'è il rischio di facile intasamento?
Il filtro è ispezionabile e trasparente proprio per rendere facile la manutenzione. Comunque, spesso la luce di passaggio delle maglie filtranti è 50 μm, compromesso per evitare problemi di intasamento e per proteggere il sistema in maniera ottimale.
L'acqua trattata dal dispositivo anticalcare elettrolitico può essere bevuta?
Sì, il dispositivo non altera la composizione chimica dell’acqua, quindi resta potabile.
Il dispositivo anticalcare elettrolitico è a sostituzione del dispositivo di polifosfati?
No, perché funzionano con principi diversi. Il dispositivo elettrolitico non sostituisce un trattamento di condizionamento chimico (a oggi previsto dalla normativa). Infatti, il principio di funzionamento modifica la cristallizzazione del carbonato di calcio. Comunque, è possibile prevedere l’installazione di un dispositivo elettrolitico in ingresso alla rete di distribuzione sanitaria, quindi a monte di un eventuale dosatore di polifosfati.
Questi dispositivi elettrolitici, magnetici, elettronici, fino a che durezza e temperatura sono efficaci?
Dipende dalle indicazioni del produttore, solitamente è raccomandata l’installazione su impianti con caratteristiche dell’acqua definite.
CARATTERISTICHE DELL’ACQUA
Che impatto hanno il magnesio o il carbonato di magnesio nell’acqua?
La loro presenza determina la durezza dell'acqua.
Ci sono riferimenti legislativi che indicano per quali valori di durezza dell'acqua si devono usare i dispositivi di trattamento?
Sì, il DM 26 giugno 2015 stabilisce i valori di durezza per cui è obbligatorio un trattamento, negli impianti con generatori di calore sopra i 100 kW.
DOSATORE DI POLIFOSFATI
I dosatori di polifosfati sono dannosi per l'acqua potabile? in che misura?
No, i polifosfati se utilizzati nelle concentrazioni previste non sono dannosi. È fondamentale, quindi, che il dosaggio avvenga in modo continuo e controllato.
E’ vantaggioso e utile installare un sistema di polifosfati su apparecchi a gas per la sola produzione di acqua calda sanitaria?
L’installazione di un dosatore di polifosfati è utile in caso di produzione istantanea di acqua calda sanitaria. In caso di temperature dell’acqua troppo elevate, l’efficacia del trattamento può diminuire.
Il dosatore di polifosfati è utile anche nel caso di boiler ad accumulo di ACS?
In presenza di accumuli, per evitare la proliferazione batterica, è opportuno mantenere certe temperature che potrebbero portare a una riduzione dell’efficacia del dosatore.
