Změkčování vody a nová zařízení
Usazeniny z vody mají velmi nepříjemnou vlastnost. Jsou tvrdé a ve vodě nerozpustné. Původní ve vodě rozpustné látky se přítomností oxidu uhličitého postupně změní na nerozpustné uhličitany. Protože vyloučit přítomnost oxidu uhličitého z vody a jejího okolí je prakticky nemožné, nezbývá než látky ve vodě rozpuštěné zcela odstranit nebo ovlivnit jejich chování tak, aby vytvářely rozpustné formy uhličitanů.
Kompletní odstraňování rozpuštěných látek ve vodě není levný proces a pro řadu aplikací je zbytečný. V oblasti vytápění a zásobování pitnou a teplou vodou většinou postačuje chemická úprava látek způsobujících tvrdost vody na formu, ze které nevznikají nerozpustné uhličitany. Při této úpravě se typicky mění ionty vápníku nebo hořčíku za ionty sodíku. Jako zdroj sodíku se používá čistá sodná sůl. Uhličitan sodný je ve vodě rozpustný a nevytváří pevné usazeniny omezující přestup tepla na výměnících, zarůstání armatur, potrubí, vytváření obtížně čistitelných skvrn na površích umyvadel, van, chromovaných předmětů a co je pro provoz řady zařízení rovněž důležité, neomezuje činnost pracích a mycích prostředků.
První moderní studii iontové výměny provedli H. Thompson a J. Way v roce 1850. Pozorovali výměnu amoniaku z hnojiva za vápník z půdy. V roce 1858 zjistil německy chemik Eichorn, že iontová výměna v půdách je vratný proces.
První praktické aplikace proběhly v roce 1905, kdy německý chemik Gans vyvinul proces změkčování vody využívající syntetické zeolity. V roce 1934 pak B. A. Adams a E. L. Holmes syntetizovali první organické ionexy na bázi fenol-formaldehydových pryskyřic (pramen: Wikipedie). Ionex je pomocná látka, která výměnu iontů umožňuje. Skutečnost, že jde o jistou formu styrenové pryskyřice je příčinou toho, že se v praxi změkčování vod velmi často hovoří o pryskyřici, a jen zřídka a mezi odborníky o ionexu.
V České republice se najdou oblasti, ve kterých jsou domácnosti zásobovány měkkou vodou. Většina domácností, ale podobně i živnostenských provozoven a průmyslových podniků, se však musí potýkat s polotvrdou až tvrdou vodou:
- 0–4 °dH = velmi měkká voda (voda sněhová, dešťová, destilovaná, demineralizovaná)
- 4–8 °dH = měkká voda (voda ze studánek a pramenitá voda z nerozpustného podloží, v některých oblastech i vodovodní voda)
- 8–15 °dH = polotvrdá, středně tvrdá voda (vodovodní voda)
- 15–21 °dH = tvrdá voda (vodovodní voda, studniční voda)
- 21 a více °dH = velmi tvrdá voda (studniční voda a vodovodní voda z vápenatých a krasových oblastí)
Změkčovače vody MAXIMA/SOFTENA pro domácnost
Stále více domácností má zkušenost s občasným přidáváním soli pro změkčování vody v myčkách nádobí. Změkčování vody proto pro ně není žádná neznámá. Pokud se jim odborně, ale při tom přiměřeně jejich znalostem, vysvětlí výhody centrálního změkčení vody pro celý dům, většina projeví zájem. Na jedné straně stojí snížené náklady za mycí prostředky, prací prášky, snížená námaha při údržbě hygieny koupelen atd., na druhé straně jednorázový pořizovací náklad a náklady provozní.
Změkčovače vody MAXIMA/SOFTENA, jejichž dodavatelem je společnost Brilon CZ a.s., mohou změkčením tvrdé vody provozovateli ušetřit až 50 % nákladů na prací prášky. Dále se odstraní potřeba kupovat sůl pro myčky nádobí, která je nejméně dvakrát dražší než sůl pro změkčovače MAXIMA/SOFTENA.
Změkčenou vodou lze pohodlně dopouštět otopnou soustavu aj. Toto by obecně mohlo platit pro všechny podobně řešené změkčovače. Rozdíl je proto třeba hledat na straně konstrukčního řešení a provozních parametrů.
Tvrdá voda protéká ve změkčovači přes mikrokuličky z ionexu, přičemž jsou vápník a hořčík nahrazovány sodíkem a vzniká voda s prakticky nulovou tvrdostí. Obvykle se tato voda nevpouští do rozvodu pitné vody přímo, ale po smíchání na přijatelnou tvrdost s původní vodou tvrdou. Tímto opatřením se zajišťuje, aby v pitné vodě byly vápník a hořčík zastoupeny alespoň v minimální již neškodné koncentraci jako důležité prvky pro náš život. Proto je změkčovač MAXIMA/SOFTENA vybaven nastavitelným by-pasem. Provozní úspory při změkčování vody vznikají:
- Přesným měřením objemu změkčené vody proteklé přes ionex. Přesnost měření určuje, kdy bude nutné provést regeneraci ionexu, nebo-li opětovně do něj doplnit sodík.
- Měřením průtoku nasyceného roztoku soli při regeneraci. Přesným měřením se šetří spotřební materiál, tedy regenerační sůl a rovněž i voda. Je nutné si uvědomit, že proces regenerace ionexu začíná jeho proplachem čistou vodou, následuje průtok nasyceného roztoku soli a za ním opětovný proplach vodou, přičemž vše odtéká do kanalizace. Čím méně vody i soli se spotřebuje, tím je provoz levnější. Přesnost měření vystupuje do popředí při srovnání s jinými změkčovači dostupnými na trhu, které nepoužívají objemové měření, nýbrž proteklé množství nepřesně odvozují pouze od doby průtoku a nedokáží odlišit průtok vody přes ionex od průtoku by-passem a proces regenerace spouští zbytečně brzo a proces trvá pro jistotu déle.
Optimalizované řízení zajišťuje řídicí jednotka změkčovače MAXIMA/SOFTENA umožňující nastavit tvrdost konkrétní vody, velikost náplně ionexu, různé preference, kdy může být zahájena jeho regenerace, a to vše s ohledem na skutečně proteklé množství vody dané tvrdosti.
Důležitým prvkem garantujícím bezpečnost provozu, jsou solenoidové ventily, které se v případě výpadku elektřiny uzavřou a zabrání samovolnému výtoku vody. Konstrukční výhodou změkčovače SOFTENA je rovněž jeho ploché řešení umožňující vestavbu například pod závěsný plynový kotel. Změkčovač MAXIMA má klasické rozměry s větší hloubkou.
Vnitřní popis zařízení pro změkčování vody
Změkčovače vody ProFlow pro komerční užití
Změkčovač ProFlow je založen na stejných principech, jako MAXIMA/SOFTENA. Odlišuje se větším výkonem, větší velikostí, robustností a možností sestavování do kaskád umožňujících nepřetržitý provoz bez odstávky během regenerace. Odstávka u změkčovačů pro domácnost, obvykle po půlnoci, nevadí, ale v komerčním provozu je většinou nepřípustná. Proto řídicí jednotky změkčovačů ProFlow umožňují jejich vzájemné propojení signálním kabelem a řízení činnosti tak, aby k odstávce nedošlo.
Řídicí elektroniky obou typů změkčovačů disponují řadou kontrolních a diagnostických funkcí. Asi nejčastěji bude používáno zobrazení zbývající kapacity, tedy zbývajícího objemu změkčené vody do doby regenerace, doby od předchozí regenerace a do další regenerace. Díky integrovanému vodoměru lze zobrazit i průměrné denní spotřeby vody aj.