Cv-water is geen kraanwater: verkalking en corrosie voorkomen

Expert aan het woord:

Een gezond cv-systeem begint bij een goede waterkwaliteit. Is cv-water geen kraanwater? Het antwoord op deze vraag is een duidelijke: nee! Het kraan- of drinkwater waarmee je het cv-systeem vult, verandert in het cv-systeem van samenstelling. De kwaliteit van kraanwater is bovendien niet overal hetzelfde. Drinkwater moet in Nederland aan zeer strikte eisen voldoen, maar dit betekent niet dat de samenstelling altijd optimaal is voor gebruik als cv-water. Ook is de wisselwerking met moderne verwarmingssystemen niet altijd goed. Hierdoor kan verkalking of corrosie ontstaan. In dit artikel vertelt Rob Haarman, Technisch Specialist bij Nefit Bosch, hoe je als installateur voor een goede waterkwaliteit zorgt.

Ons drinkwater bestaat niet alleen uit water. Ondanks de vereiste zuiverheid, lossen er vele mineralen en zouten in op die de uiteindelijke hardheid en zuurgraad bepalen. Daarnaast veroorzaakt het in water aanwezige zuurstof, corrosie en vervuiling. Voor een lange levensduur en het hoogste rendement is het dus belangrijk om zo zuiver mogelijk cv-water te hebben. Vul daarom sowieso de cv-installatie nooit met bron- of grondwater!

Zelfs wanneer er water van de beste drinkwaterkwaliteit uit de leiding komt, is deze kwaliteit mogelijk niet goed genoeg voor het verwarmingssysteem. Redenen hiervoor zijn de chemische samenstelling van het vulwater en de wisselwerking van het vulwater met moderne verwarmingssystemen. Deze beschikken over compacte warmteoverdrachtsoppervlakken die een efficiënte warmteoverdracht mogelijk maken. In combinatie met bepaalde kwaliteiten van water kan dit een negatieve invloed hebben op de energie-efficiëntie in de vorm van ongewenste afzettingen. Ook een materiaalmix van aluminium, koper, roestvrijstaal of staal, zoals deze vaak voorkomt in verwarmingsinstallaties, kan leiden tot ongewenste wisselwerkingen met leidingwater op grond van chemische corrosie. Het gevolg: functionele storingen of zelfs schade (bijvoorbeeld lekkage) door corrosie. En dat betekent hoge kosten voor je klant. 

De meest voorkomende problemen

De meest voorkomende problemen zijn corrosie en verkalking. Door een te lage zuurgraad (hoge pH-waarde) ontstaat corrosie, wat leidt tot lekkages, storingen of vervuiling, Bij kalkrijk water is er kans op verkalking. Alhoewel dit probleem minder groot is, realiseer je dat verkalking de warmteoverdracht beïnvloedt.
Verkalking treedt op tijdens het opwarmen van het water. De in het water aanwezige calciumcarbonaat splitst zich hierbij in kalk, water en kooldioxide. In mindere mate gebeurt hetzelfde met magnesiumbicarbonaat. Dit proces start al vanaf 40 °C, maar versneld boven de 60 °C. Vooral in het warmste deel van het cv-systeem met de hoogste warmtebelasting: het verwarmend oppervlak in de primaire warmtewisselaar. Het daar geproduceerde kalk hecht zich als een isolerende laag aan de wand van de wisselaar, waardoor de warmteoverdracht verslechtert en het rendement en het warmte-overdragend vermogen teruglopen. Daardoor kunnen kookgeluiden ontstaan.

Daarentegen, een laag kalkgehalte in het water is juist goed en beschermt weer tegen corrosie. Aangezien er in Nederland weinig kalk in het water voorkomt en het grootste deel van de installaties een vermogen onder de 50 kW heeft, is ontkalking van het cv-water in woonhuisinstallaties niet nodig. Het gebruik van water uit een waterontharder is niet toegestaan! Hierdoor kan de pH-waarde exponentieel stijgen met lekkage van de warmtewisselaar als gevolg.
Corrosie komt zeer regelmatig voor in cv-systemen en kent twee oorzaken: een te hoge pH-waarde (lage zuurgraad) van het water en een continue zuurstoftoetreding. Vooral aluminium tast heftig aan bij te lage (<6.5) en te hoge pH-waarden (>9). Bij staal, koper en messing liggen deze grenzen minder gevoelig. De pH-waarde van het cv-water wordt sterk beïnvloed door de daarin opgeloste chemicaliën in relatie tot de gebruikte materialen in de cv-installatie. In de meeste gevallen gaat het goed, maar het is toch prettig om te weten wat je kunt doen bij problemen. 

De waterkwaliteit meten

De controle van het systeemwater is een onderdeel van de periodieke controle van de hele installatie. Met de opgeslagen meetrapporten kun je de kwaliteit monitoren en tijdig maatregelen treffen. De kwaliteit van het cv-water is meetbaar via onder andere de zuurgraad (pH-waarde), hardheid, geleidbaarheid, het chloridegehalte, ijzer/ijzeroxidegehalte, zuurstofgehalte. Maar ook  overige bestanddelen, zoals restanten van toegevoegde waterbehandelingsmiddelen bij oude installaties of olie en fitmiddelen in nieuwe installaties.

De pH-waarde meten

Hou er rekening mee dat de pH-waarde van het water in de eerste maanden na inbedrijfstelling kan toenemen. Mineralen moeten in de cv-installatie eerst uitbalanceren. Controleer daarom na twee tot drie maanden gebruik de pH-waarde en vervolgens jaarlijks. Je kunt de pH-waarde meten door middel van de lakmoesproef met pH-Fix indicatorstrips of met een elektronische pH-meter. Neem bij een te hoge pH-waarde een watermonster en laat dit analyseren.
Waterkwaliteit herkennen: een watermonster nemen

Neem een watermonster op een plaats waar voldoende stroming aanwezig is; het liefst direct voor of na de cv-ketel. Gebruik schone en droge monsternameflesjes en gooi het eerste flesje met cv-water weg om externe beïnvloeding door vervuiling te voorkomen. 
Het genomen monster kan vervolgens beoordeeld worden op de volgende drie aspecten:

Kleur en helderheid

De kleur en helderheid van het water geven een eerste indicatie over de kwaliteit van het cv-systeem. Water uit een systeem van goede kwaliteit is helder en schoon. Is het water zwart of zijn er duidelijk waarneembare deeltjes? Dan is er iets mis. Bij zwart of bruin water, mag u ervan uitgaan dat er continu zuurstof binnendringt door de aanwezigheid van niet-zuurstofdichte leidingen of een te lage cv-druk. Bij een te lage cv-druk is er vaak sprake van een defect of niet goed functionerend expansievat. Controleer dit op lekkage, grootte en voordruk. Wanneer niet-zuurstofdichte leidingen de oorzaak zijn, kun je een scheidingwisselaar toepassen.

De pH-waarde

De pH-waarde van onbehandeld water ligt voor aluminium warmtewisselaars tussen 7 en 8,5 en voor RVS warmtewisselaars tussen 7 en 9,5. Ligt de pH-waarde buiten de aangegeven grenzen, dan moet je waterbehandeling toepassen. Als spoelen geen optie is, kan een scheidingswisselaar worden geplaatst. Besluit je de installatie te spoelen met schoon leidingwater, controleer circa twee maanden na het spoelen de pH-waarde opnieuw.

Geleidbaarheid

Een lage geleidbaarheid van het cv-water (lager dan 100 micro Siemens per cm (µS/cm)) geeft een kleinere kans op corrosie (roest). Een hoge geleidbaarheid van water duidt juist op de aanwezigheid van vaste deeltjes. Door te veel zuurstof in het water treedt corrosie van metalen onderdelen en leidingen in de installatie op. De magnetiet- en roestdeeltjes lossen op en gaan zweven in het systeem. Ook komen er metaaldeeltjes in het water terecht door wrijving en slijtage. 

De roest- en metaaldeeltjes kleuren het systeemwater zwart en kunnen storingen en verstoppingen tot gevolg hebben. Daarbij treedt er een verminderde warmteafgifte op. Gevolgen hiervan zijn een vermindering van het comfort, verlaging van het afgifterendement en een hoger gasverbruik. 
De aanwezigheid van de roest- en magnetietdeeltjes verhoogt de geleidbaarheid. Door de geleidbaarheid van water te meten, kun je de mate van verontreiniging vaststellen. Raadpleeg hiervoor de installatie-instructie.

Corrosie door zuurstoftoetreding speelt in - goed aangelegde en zuurstofdichte - cv-systemen een ondergeschikte rol. Als zuurstoftoetreding niet kan worden geweerd door bovengenoemde maatregelen en materiaalgebruiken (tyleenslang), kun je ook een scheidingswisselaar monteren.

Werkwijzen

Ontharden en demineraliseren

Bij het ontharden van het water worden calcium en magnesium-ionen verwijderd en vervangen door natrium-ionen. Tijdens het demineraliseren van het water, verwijder je ook corrosieveroorzakers zoals chloride ionen. 
De behandeling tegen kalkvorming van water is afhankelijk van de systeeminhoud versus de toestelbelasting. Zoals gezegd komen kalkproblemen in Nederland minder voor, door de verbeterde waterkwaliteit.

Waterbehandeling

Een goed aangelegd systeem behoeft geen toevoegingen zoals antivries, spoelmiddel en inhibitoren (remmers). Zijn deze middelen toch noodzakelijk? Pas dan alleen de door de fabrikant van uw verwarmingstoestel goedgekeurde middelen toe. Raadpleeg de installatie-instructie van het toestel. Volg de voorschriften van de leverancier van de toevoeging strikt op. Let vooral op de concentratie. Afhankelijk van het product hanteren we verschillende geleidbaarheden. Bekijk daarom altijd de installatie-instructie.

Tips voor een langdurig gezond cv-systeem

Hieronder nog even in het kort de aandachtspunten voor een gezond cv-systeem op een rij. 

• Controleer bij het periodiek onderhoud van de installatie ook het systeemwater. Met de opgeslagen meetrapporten kunt u de kwaliteit monitoren en tijdig maatregelen nemen.
• Spoel een nieuwe of gebruikte cv-installatie zorgvuldig voordat je deze met water vult. 
• Vul een installatie alleen met schoon en onbehandeld leidingwater. 
• Zorg voor een zuurstofdichte installatie met een goed werkend expansievat. Plaats zo nodig een extra ontluchter, vuilafscheider en in het uiterste geval een scheidingswisselaar. Lees voor meer informatie hierover dit artikel.
• Meet twee tot drie maanden na inbedrijfstelling en bij elk onderhoud de pH-waarde. 
• Gebruik alleen inhibitoren (remmers) of toevoegingen als het niet anders kan en alleen de door de fabrikant van het verwarmingstoestel goedgekeurde middelen, volgens instructies van de leverancier.