Het spoelen van de warmtewisselaar van een gasboiler: reinigingsmethoden en middelen voor het verwijderen van minerale afzettingen

Warm water uit de kraan en stabiele +23 °C in huis, terwijl het buiten flink vriest – is het niet waar, dat deze zegeningen van de beschaving al vertrouwd zijn geworden? Antwoord u nu op een eenvoudige vraag: is de reiniging van de warmtewisselaar van de gasboiler na het vorige stookseizoen uitgevoerd? Als uw antwoord 'nee' is – dan riskeert u in de winter zonder warmte te blijven.

Om dit te voorkomen, leest u ons artikel over de bestrijding van kalkaanslag en de preventie van minerale afzettingen. Wij beschrijven in detail de in de praktijk bewezen methoden voor de bestrijding van calciumafzetting, waardoor het rendement van het apparaat daalt en het brandstofverbruik stijgt. Onze tips helpen de warmteafgifte te verhogen en de levensduur van de ketel te verlengen.

Hoe kalkaanslag ontstaat en waarom het gevaarlijk is

Geen enkele vloeistof kan qua soortelijke warmtecapaciteit tippen aan gewoon water. Afhankelijk van de temperatuur en druk varieert deze waarde van 4174 tot 4220 Joule/(kg·grad). Water is niet-toxisch, toegankelijk en goedkoop, wat het een bijna ideale warmtedrager maakt.

En toch heeft H₂O een essentieel nadeel – in zijn natuurlijke toestand bevat het zouten van aardalkalimetalen Ca en Mg. Bij verhitting vormen zij op de binnenvlakken van de warmtewisselingsapparatuur onoplosbare carbonaat- of, met andere woorden, kalkafzettingen – kalkaanslag.

Hard water is kenmerkend voor een groot deel van Rusland en vooral voor de middenstrook, waar de mineralisatiegraad een maximum bereikt

De negatieve gevolgen van kalkaanslag zijn de volgende:

• het rendement neemt af;
• de waterdruk neemt af;
• de slijtage van de ketel versnelt;
• de kosten stijgen.

Huishoudelijke verwarmingsketels en boilers worden voornamelijk uitgerust met oppervlaktewarmtewisselaars, waarin warmte wordt overgedragen via de oppervlakken van metalen wanden. Maar kalkaanslag heeft een hoge thermische weerstand, dat wil zeggen een lage warmtegeleiding.

Om deze reden neemt in vervuilde warmtewisselaars de warmteoverdrachtscoëfficiënt af, wat leidt tot een verlaging van de temperatuur van het warmteoverdrachtsmedium in het verwarmingscircuit en onvoldoende verwarming van het water aan de uitlaat van het warmwatercircuit.

Als uw cv-ketel het water slecht verwarmt, controleer dan de staat van de warmtewisselaar; mogelijk is het probleem kalkaanslag, waardoor het rendement daalt.

Vaste afzettingen van slechts 0,2 mm dikte verhogen het brandstofverbruik met 3%. Als de kalklaag 1 mm dik is, bereikt de overmatige gasverbruik 7%.

Bij een verminderde warmteoverdracht is er meer gas nodig om de gewenste watertemperatuur te handhaven, wat wijst op een daling van het rendement. Tegelijkertijd, met een verhoogd brandstofverbruik, nemen de rookgasvolumes toe, neemt de uitstoot van schadelijke stoffen toe, die de lucht rond het huis en de atmosfeer vervuilen.

De afzettingen blokkeren de doorlaat van de buis geheel of gedeeltelijk, wat leidt tot een toename van de hydraulische weerstand in het systeem, verstoring van de circulatie van het warmteoverdrachtsmedium, en verminderde toevoer van warm water bij de tappunten.

Bij gebruik van water met normale hardheid ontstaat in de loop van een jaar een kalklaag van 2-3 mm dikte. Bij hogere mineralisatie neemt de snelheid van carbonaatafzetting toe.

Verstoorde warmteoverdracht leidt tot oververhitting van de buizen, wat de vorming van microscheurtjes veroorzaakt – toekomstige brandpunten van corrosie. Door het werken op de grenswaarden valt het apparaat voortijdig uit.

Om defecten aan de apparatuur te voorkomen, moet de kalk regelmatig worden verwijderd. De geplande reiniging van de warmtewisselaars van gaswandketels en vloerstaande units wordt uitgevoerd volgens de door de fabrikant vastgestelde termijnen. Een eenvoudige procedure helpt om de energie-efficiëntie van de apparatuur op het oorspronkelijke niveau te houden, verlengt de onderhoudsinterval en verlaagt de totale exploitatiekosten.

Roet op de buitenoppervlakken

Bij onvolledige verbranding van gas slaat roet neer op de buitenoppervlakken van de warmtewisselaar – een amorfe allotroop van koolstof. Roet heeft meer invloed op warmtewisselaars van ketels met een open verbrandingskamer en natuurlijke trek.

Een van de oorzaken van verhoogde roetvorming is de stoffigheid van de lucht in de ruimte waar de verbrandingslucht vandaan komt. Er komt veel stof vrij bij bouwwerkzaamheden. Als de bouwplaats zich naast de ingang van de coaxiale schoorsteen bevindt, kan ook de warmtewisselaar van de ketel met een gesloten kamer vervuild raken.

De coaxiale schoorsteen bestaat uit een binnen- en een buitenbuis. De ene dient voor het afvoeren van verbrandingsgassen, de andere voor het toevoeren van lucht naar de gesloten verbrandingskamer.

Onvoldoende diameter, verkeerde configuratie, verstoppingen van de schoorsteen leiden tot een slechte trek. Bij slechte trek wordt de afvoer van verbrandingsproducten bemoeilijkt en slaan zij in de vorm van roet neer op het onderste buitenste deel van de warmtewisselaar.

Net als kalkaanslag heeft roet een lage warmtegeleiding en vermindert het de efficiëntie van de warmtewisselaar, leidt het tot versnelde slijtage en verkort het de onderhoudsinterval. Het rendement van een warmtewisselaar die vervuild is met roet en kalkaanslag kan met 25% of meer dalen.

Hoe vaak moet de warmtewisselaar worden gereinigd

De frequentie van reiniging wordt aangegeven door de fabrikant in de gebruikshandleiding. Bijvoorbeeld, de warmtewisselaars in Neva-ketels moeten elke 12 maanden van kalkaanslag worden gereinigd.

De concentratie van aardalkalizouten in water kan variëren. Bij een hoge concentratie wordt het water hard genoemd. Bij gebruik hiervan vormt kalkaanslag zich sneller, waardoor er mogelijk een extra reiniging nodig is. Ook de snelheid van afzetting hangt af van het thermische regime en de intensiteit van het ketelgebruik.

De aanwezigheid van kalkaanslag in de leidingen van de warmtewisselaar en roet op de ribben wordt gesignaleerd door een afname van het thermisch rendement van de apparatuur. Om te bepalen of het werkelijke thermisch rendement overeenkomt met wat in de documentatie is vermeld, worden de temperatuur en samenstelling van rookgassen gemeten met een gasanalysator.

Bij afwezigheid van een apparaat kan men de aanwezigheid van kalkaanslag afleiden uit indirecte aanwijzingen: verlaging van de temperatuur en waterdruk aan de uitlaat van de ketel. Als de waterdruk in de leiding van de boiler normaal is waterdruk, maar er komt een dun straaltje uit de kraan, controleert u dan of er afzettingen zijn op de binnenoppervlakken van de warmtewisselaarbuizen.

Onvoldoende verwarming van water bij standaard gasverbruik en normale druk wijst ook op vervuiling van de warmtewisselaar.

Merk op dat storingen in de werking van complexe apparatuur verschillende oorzaken kunnen hebben en dat kalkaanslag slechts een van de mogelijkheden is.

Methoden voor het verwijderen van verontreinigingen

Voor het verwijderen van kalkaanslag en roet worden mechanische, hydraulische, chemische en andere methoden of combinaties daarvan gebruikt.

Mechanische reiniging van warmtewisselaarapparatuur wordt uitgevoerd met behulp van een stootijzer, staalborstel, schraper. Zowel handgereedschap als gereedschap met elektrische of pneumatische aandrijving worden gebruikt.

Toepassing van de hydraulische methode is alleen mogelijk bij aanwezigheid van een hogedrukapparaat dat een krachtige vloeistofstroom levert die afzettingen kan losmaken en naar buiten kan voeren.

De chemische methode omvat het gebruik van speciale middelen die vervuiling losmaken en oplossen.

Bij het chemisch reinigen van warmtewisselaars kunnen pompsystemen worden gebruikt om het reagens in het watercircuit te brengen, dit is effectiever dan eenvoudig weken.

Magnetische, elektromagnetische en ultrasone methoden zijn relatief nieuw en voorzien in het gebruik van filteromvormers en andere technische middelen.

Voor het reinigen van warmtewisselaars van huishoudelijke boilers en verwarmingsketels wordt meestal een combinatie van mechanische en chemische methoden gebruikt. Na het weken (beitsen) in het reinigingsmiddel worden de overblijfselen van kalkaanslag mechanisch verwijderd. Ook winnen moderne methoden, zoals hierboven besproken, aan populariteit.

Chemische middelen voor reiniging en preventie

Middelen voor het verwijderen van kalk bevatten organische of anorganische zuren. Bij de productie van huishoudelijke middelen worden meestal adipinezuur en orthofosforzuur gebruikt. Thuis worden waterige oplossingen van citroenzuur of azijnzuur bereid.

Zuren zijn reactanten – ze kunnen reageren met aardalkalizouten en andere, in water oplosbare zouten vormen, die vervolgens uit de warmtewisselingsapparatuur worden afgevoerd.

Ook worden alkaliën gebruikt, bijvoorbeeld natriumcarbonaat of bijtende soda, die carbonaatafzettingen en roet kunnen losmaken, waardoor de daaropvolgende mechanische en chemische reiniging wordt vergemakkelijkt. Alkalische oplossingen worden ook gebruikt voor het neutraliseren van sporen van zuur die in de warmtewisselaar achterblijven na het verwijderen van kalk.

De meeste reagentia worden aan klanten geleverd als sterk geconcentreerde waterige oplossingen en vereisen verdere verdunning met water in de verhoudingen die in de gebruiksaanwijzing zijn aangegeven.

Het is noodzakelijk de instructies van de fabrikant voor het bereiden van de werkoplossing te volgen en de concentratie van het middel niet te overschrijden. Anders leidt contact van de materialen van de warmtewisselingsapparatuur met de agressieve stof tot versnelde corrosie.

Bij het kiezen van middelen wordt rekening gehouden met het materiaal van de warmtewisselaar. Meestal is dit koper, roestvrij staal of gietijzer. Bijvoorbeeld, Aminat D is bedoeld voor warmtewisselaars van roestvrij staal en koolstofstaal. Een ander reagens uit dezelfde serie, Aminat D(K), wordt gebruikt voor het reinigen van koperen oppervlakken.

In veel ketels van binnenlandse productie zijn warmtewisselaars van koper geïnstalleerd. Zorg er bij het kiezen van een antikalkmiddel voor dat het is toegestaan voor non-ferrometalen.

Tot de universele middelen behoren citroenzuur, azijn, Medesk-Plus, Trilon B. Ze worden gebruikt voor het spoelen van warmtewisselaars van non-ferrometalen en roestvrij staal.

Trilon B – dit is het dinatriumzout van ethyleendiaminetetra-azijnzuur. Het heeft het uiterlijk van een wit kristallijn poeder. Bij interactie van Trilon B met aardalkalizouten (kalkaanslag) vindt vervanging van calcium- en magnesiumionen door natriumionen plaats. Het resultaat zijn natriumzouten die goed oplosbaar zijn in water.

Er worden middelen geproduceerd met een complexe composiet samenstelling. Ze bevatten tegelijkertijd componenten die kalkaanslag verwijderen en de vorming ervan voorkomen.

Kompozit KKF verschilt van andere chemische middelen in werkingsprincipe. Het is geen oplosmiddel zoals zuren, maar in zijn aanwezigheid vindt zelfreiniging van carbonaatafzettingen (kalkaanslag) plaats.

Onder normale omstandigheden vormen calciumcarbonaatkristallen zich als een gemineraliseerde, versteende aanslag. Dat is kalkaanslag. In aanwezigheid van KKF wordt in plaats van minerale aanslag een andere modificatie van calciumcarbonaat gevormd – aragoniet.

Naaldvormige aragonietkristallen vernietigen tijdens hun groei calciumafzettingen. In tegenstelling hiermee heeft aragoniet een zwakke hechting aan het oppervlak van de warmtewisselaar en wordt het daarom gemakkelijk verwijderd bij spoelen met gewoon water.

De werkzame stoffen van KKF voorkomen al in een vroeg stadium de vorming van calcietkristallen. Als gevolg hiervan wordt de vorming van kalkaanslag aanzienlijk vertraagd of volledig onderdrukt. Dit proces wordt inhibitie genoemd (in vertaling uit het Latijn: «vertragen»).

Aragoniet is een polymorfe modificatie van calciumcarbonaat. De kristallen hebben een naaldvormige, puntige vorm en vernietigen gemakkelijk kalkaanslag, terwijl ze zelf worden weggespoeld met gewoon water.

KKF remt niet alleen kalkaanslag, maar ook corrosie door de vorming van een beschermende laag op het metalen oppervlak. Vergeet bij aankoop van antikalmmiddelen niet te vragen of ze certificaten van Rospotrebnadzor hebben.

Constructieve kenmerken van warmtewisselaars

Om een warmtewisselaar correct te spoelen, moet u de constructie ervan kennen. Alle informatie over uw ketel vindt u in de gebruiksaanwijzing.

Voor de zekerheid herinneren we u eraan dat voor de organisatie van autonome verwarming en warmwatervoorziening in appartementen en particuliere huizen voornamelijk gasboilers en waterverwarmers met warmtewisselaars van de volgende typen worden gebruikt:

• mantelbuiswarmtewisselaars;
• coaxiale;
• platenwarmtewisselaars.

In de veelgebruikte mantelbuiswarmtewisselaars circuleert water door een buis die in de vorm van een spiraal de zijwanden van de mantel omwikkelt. Dit apparaat is qua uitvoering gesoldeerd of gelast, dat wil zeggen niet demonteerbaar.

Een mantelbuiswarmtewisselaar is een van de meest efficiënte en eenvoudigste qua constructie; het is gemakkelijk om hem zelf van kalkaanslag te reinigen.

Warmtewisselaars van het plaattype komen minder vaak voor. Het belangrijkste constructieonderdeel is een metalen pakket waarin meerdere platen zijn samengebracht.

Bijvoorbeeld, de warmtewisselaars van Italiaanse boilers Westen Zilmet en Baxi bevatten 10 tot 16 platen. Ze geven hun warmte af aan water dat door kanalen ertussen stroomt. Dit apparaat moet voor reiniging worden gedemonteerd.

Schema van de platenwarmtewisselaar, waarop zijn aangegeven: de aansluitingen voor de toevoer van warmteoverdrachtsmedium en de te verwarmen vloeistof (1, 2, 11, 12); de vaste en beweegbare platen (3, 8); de kanalen waardoor het warmteoverdrachtsmedium stroomt (4, 14); de kleine en grote pakkingen (5, 13); de warmteoverdrachtsplaat (6), de bovenste en onderste geleiders (7, 15); de achterste steun en de schroefdraadstang (9, 10)

Het belangrijkste element van de coaxiale (bithermische) warmtewisselaar zijn twee coaxiale buizen. In de eenvoudigste uitvoering heeft het uiterlijk van een spiraal met dicht op elkaar aansluitende windingen.

Voor combiketels is de aanwezigheid van 2-3 warmtewisselaars kenmerkend. De ketel «NEVALUX-8023» is bijvoorbeeld uitgerust met drie warmtewisselaars, waarvan er één coaxiaal is, maar niet van het spiraaltype, maar met in serie geschakelde segmenten.

Hoe kalkaanslag van een platenwarmtewisselaar verwijderen

Sluit de ketel uit, draai de gastoevoer en watertoevoer dicht, tap het water uit de warmtewisselaar en wacht tot hij is afgekoeld. Koppel de leidingen los, draai de spanbouten los, schuif de drukplaat weg waaronder de platen zich bevinden.

Scheid ze voorzichtig van elkaar. Verwijder elke plaat afzonderlijk om verwonding aan scherpe randen te voorkomen, werk in stevige beschermende handschoenen. Bij het werken met zuur verwisselt u deze voor rubberen handschoenen.

Zorg voor een bak waarin u de platen kunt weken, met dien verstande dat ze volledig in de vloeistof ondergedompeld moeten zijn.

Gebruik het reinigingsmiddel volgens de bijgevoegde instructies. Tafelazijn wordt verdund met water in een verhouding van 1 op 3. Poedervormig citroenzuur in een verhouding van 1 op 10. Het water voor de oplossing wordt voorverwarmd tot 40°C. De platen worden gedurende 1 uur in de oplossing ondergedompeld, waarna de resterende aanslag onder stromend water met een borstel wordt verwijderd.

Na demontage en reiniging plaatst u de platen in horizontale positie, zodanig dat ze op tafel of een ander werkoppervlak liggen.

Om de warmtewisselaar van kalk te spoelen, hoeft u geen booster te kopen, het volstaat om een pomp te hebben, en al het andere kunt u gemakkelijk zelf maken.

Bij het demonteren van de warmtewisselaar inspecteert u ook de pakkingen en afdichtingselementen en vervangt u deze indien beschadigd. Het wordt aanbevolen om alle pakkingen in één keer te vervangen, zelfs als slechts één ervan versleten is. Voer de montage van alle onderdelen uit in de omgekeerde volgorde van de demontage. Plaats de warmtewisselaar terug.

Reiniging van een mantelbuiswarmtewisselaar

Zet de ketel uit, sluit de kranen op de toevoerleidingen om water in het verwarmingssysteem te behouden. Tap het water uit de warmtewisselaar. Koppel de draden van de thermostaatrelais los en koppel de leidingen voor warm water los. Draai de moeren en parkers los die de warmtewisselaar bevestigen, en verwijder deze.

Bij regelmatig onderhoud van de ketel en correct gebruik wordt roet in gematigde hoeveelheden gevormd en kan het worden verwijderd met een gewone tandenborstel.

Om een buizenbundelwarmtewisselaar te reinigen van een dikke laag carbonaataanslag, moet u deze uit de behuizing verwijderen. Het demontageproces vereist geen speciale vaardigheden.

Inspecteer de oppervlakken visueel. Als er roet op de ribbels of op andere plaatsen zit, dompel de warmtewisselaar dan onder in een reinigingsmiddel dat alkali bevat. Dit kan ook een oplossing van gewone huishoudzeep zijn.

Tenzij anders vermeld in de instructies, moet het weken ongeveer 15 minuten duren. Verwijder vervolgens het roet met een borstel. Spoel de warmtewisselaar af onder stromend water met een goede waterdruk.

Om kalkaanslag te verwijderen, plaatst u de warmtewisselaar in een teiltje of een andere bak. Giet een oplossing van citroenzuur (concentratie 10%) in de buis. Spoel de leidingen na 12-15 uur met schoon water. Spoel ook de filters van het warmwatercircuit of vervang ze.

Plaats de warmtewisselaar terug. Na het reinigen is het ook aan te raden om alle pakkingen te vervangen. Als de pakkingen van rubber zijn, gebruik dan siliconen om ze te smeren.

Vervolgens moet de warmtewisselaar worden gecontroleerd op dichtheid. Breng een geconcentreerde zeepoplossing aan op de afneembare verbindingen van het gascircuit. Bij lekkage vormen zich belletjes op de ingezeepte delen.

Nadat u de staande ketel heeft gespoeld, controleert u de dichtheid, elektrische aansluitingen en werking in verschillende modi, herstelt u de instellingen en start u de ketel weer op.

Bij het controleren van het watercircuit in een tweecircuit-gasketel schakelt u afzonderlijk het verwarmings- en warmwatersysteem in en inspecteert u elke afneembare verbinding. Als u een lek ontdekt, moet u de moer aandraaien of een nieuwe afdichting plaatsen.

Bijzonderheden van reiniging van coaxiale warmtewisselaars

Vaak zijn de buizen van een bithermische warmtewisselaar gemaakt van verschillende metalen. De buitenbuis kan van staal zijn en de binnenbuis van koper. Daarom moet u voor het reinigen een universeel middel gebruiken dat in de buizen wordt gegoten, de benodigde tijd wordt vastgehouden en wordt afgetapt. De warmtewisselaar wordt gespoeld en teruggeplaatst.

Reiniging en doorspoeling van vloerketels

Het verwijderen van kalk en roet gebeurt zonder de warmtewisselaar te demonteren. Er wordt een spoelpomp (booster) gebruikt. In het reservoir wordt een waterige oplossing van citroenzuur gegoten. Voor 2 liter warm water is 200 gram poedervormig citroenzuur nodig.

Voordat u een staande gasketel gaat reinigen, sluit u de gastoevoer- en waterkranen af, laat u het water uit het verwarmings- en warmwatercircuit lopen. Vervolgens moet u bij de warmtewisselaar komen. Verwijder het deurtje, koppel de draden los die op de piëzo-elektrische ontsteker zijn aangesloten, verwijder de thermokoppel en spuitmond, demonteer het ontstekingssysteem en de brander.

Draai de moeren los die het bovenste deksel vastzetten en verwijder het. U heeft toegang tot de warmtewisselaar gekregen en kunt het roet verwijderen met een borstel en een stoffer.

Sluit de aansluitingen van de booster aan op de leidingen van de warmtewisselaar, die onder druk een citroenzuuroplossing in de buis zal pompen. Door 4-6 uur door het circuit te circuleren, zal het kalk oplossen. De spoeltijd is afhankelijk van de vervuilingsgraad.

Om het proces onder controle te houden, gebruikt u een pH-meter. Dit apparaat toont de verandering van de zuurconcentratie in de oplossing, die optreedt als gevolg van de chemische reactie van het oplossen van carbonaatafzettingen.

Als het zuur is geneutraliseerd en de meter een pH-waarde van 1 aangeeft, moet u het proces mogelijk opnieuw beginnen. Een stabiel pH-niveau tussen 2 en 4 duidt op verwijdering van kalk.

Tot slot worden de leidingen gespoeld met een baking soda-oplossing om resterende sporen van het reagens te neutraliseren. Vervolgens moeten de onderdelen op hun plaats worden gezet, de unit op dichtheid worden gecontroleerd door middel van inzepen en visuele inspectie van de afneembare verbindingen, of door middel van drukproeven. Als er geen gas- of waterlekken zijn, wordt de ketel in de normale modus gebruikt.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

De warmtewisselaar van een gasboiler kan eenvoudig thuis worden gespoeld zonder professionele apparatuur:

Hoe spoelt u de secundaire warmtewisselaar van een dubbelcircuitketel van kalk en wat hebt u daarvoor nodig:

Moderne methoden en middelen helpen effectief kalk te bestrijden en de vorming ervan te voorkomen. Het belangrijkste is om niet te vergeten de warmtewisselaar periodiek te spoelen, zodat de werkelijke prestaties van de gasboiler gedurende de hele gebruiksperiode overeenkomen met de specificaties in het gegevensblad.

Vertelt u hoe u de warmtewisselaar van uw eigen gasboiler hebt gespoeld. Deel de effectieve methoden die u kent voor het verwijderen van minerale aanslag. Laat alstublieft opmerkingen achter in het blokformulier hieronder, stel vragen en publiceer foto's over het onderwerp van het artikel.