Elektrochemische Heizungswasserbehandlung

Die elector Reaktionsbehälter werden zur chemikalienfreien Heizungswasserkonditionierung eingesetzt, dienen der Stabilisierung des pH-Wertes, der Zehrung von Sauerstoff und Kohlensäure sowie der Abscheidung zirkulierender Partikel und Luftblasen.

Diese Effekte werden durch den konstruktiven Aufbau der elector-Behälter sowie durch ein elektrisches Feld zwischen Anode und Kathode erreicht. Der elektrische Strom, erzeugt durch ein galvanisches Element, bietet ausreichend Stärke, um eine Serie chemischer Reaktionen hervorzurufen, durch die eine kontinuierliche Behandlung des Heizungswassers und eine Verbesserung der Heizungswasserqualität erzielt werden kann.

Mit Hilfe der elektrochemischen Wasserbehandlung, die wir erfolgreich seit Gründung unseres Unternehmens im Jahr 1991 einsetzen, können insbesondere problembehaftete Heizungsanlagen, wie Fußbodenheizungen mit nicht diffusionsdichten Kunststoffrohren, dauerhaft vor Korrosion und Verschlammung geschützt werden.

Aber auch moderne Heizungsanlagen können von dem Einsatz eines elector Reaktionsbehälters profitieren, denn das Verfahren ermöglicht einen chemikalienfreien Korrosionsschutz der Heizungsanlage in Kombination mit salzarmen Heizungswasser.

• elector stabilisiert den pH-Wert des Heizungswassers in einem optimalen Bereich.
• elector zehrt gelösten Sauerstoff und entlüftet die Heizung.
• elector scheidet zirkulierende Verunreinigungen ab und reinigt so das Heizungswasser.
• elector ermöglicht klares Heizungswasser und ein salzarmes alkalisches Heizungswasser.
• elector unterstützt die Bildung natürlicher Deckschichten (Korrosionsschutz durch Passivierung) auf den Metallen im System.

Ein elector Korrosionsschutzgerät dient der elektrochemischen Heizungswasserbehandlung und wird für den Korrosionsschutz in Heizungsanlagen ohne zusätzlichen Chemikalieneinsatz verwendet.

Das Verfahren setzt auf die natürliche Reaktion der Metalle in Kontakt mit Wasser, welches optimale Eigenschaften für eine natürliche Deckschichtenbildung (Passivierung) der Metalle aufweist.

Die Heizungswasserqualität kann durch die elektrochemische Wasserbehandlung auf ein Niveau gebracht werden, bei welchem selbst in problematischen Heizungsanlagen mit kontinuierlichem Sauerstoffeintrag ein zuverlässiger Korrosionsschutz und eine Vermeidung andauernder Verschlammung realisiert wird.

Das Heizungswasser, welches sich in dem elector Korrosionsschutzgerät befindet, wird von einem elektrischen Strom durchflossen, wodurch eine Reihe chemischer und physikalischer Reaktionen ausgelöst werden.

Das Verfahren der elektrochemischen Wasserbehandlung mit einem elector benötigt keine Fremdenergie, denn ein galvanisches Element in dem elector Reaktionsbehälter sorgt selbstregulierend für den benötigten Strom.

Ohne Fremdenergie durch galvanisches Element

Galvanische Elemente, auch galvanische Zellen genannt, machen sich das elektrochemische Potential der Metalle zu nutze. Werden Metalle unterschiedlicher Werkstoffe elektrisch leitend miteinander verbunden und in einen Elektrolyten (z.B. Wasser) eingetaucht, entsteht auf natürlichem Wege eine elektrische Spannung.

Diese Erkenntnis machte sich um das Jahr 1800 der Forscher Alessandro Volta mit der Erfindung der Voltaschen Säule zu nutze, dem Vorläufer der heutigen Batterien.

Im elector Reaktionsbehälter verwenden wir zur Ausbildung des galvanischen Elementes eine hochrein legierte Magnesiumanode sowie Edelstahloberflächen als Kathode.

Aus der Beschaffenheit der Metalle, der Oberflächenverhältnisse, der Wasserqualität und der Anwesenheit gelöster Gase entsteht so vollständig selbstregulierend das elektrische Feld, welches wir uns im elector zur elektrochemischen Heizungswasserbehandlung zunutze machen.

Die elektrochemische Wasserbehandlung mit elector beruht auf einem galvanischen Element, welches im Wasser zwischen einer Anode und den Kathodeoberflächen entsteht.

Durch die spontane Ausbildung des galvanischen Elementes findet eine elektrochemische Reaktion statt, bei der das als Anode dienende Magnesium Elektronen an die als Kathode dienenden Edelstahloberflächen abgibt und dabei selbst als Metallion in Lösung geht.

Sauerstoffreduktion und Anhebung des pH-Wertes

In Wässern mit gelöstem Sauerstoff wird dieser an der Kathode reduziert, wodurch Hydroxylionen entstehen. Man spricht hierbei von einer elektrolytisch induzierten Sauerstoffreduktion. Durch das Enstehen der Hydoxylionen (OH-) wird ein alkalisches Wasser erzeugt und das ständig durch den Behälter rezirkulierende Wasser kann auf einen pH-Wert >8,3 ansteigen.

Aufgrund der geringen Stromdichte findet keine Wasserzerlegung statt, wie es bei einer Elektrolyse der Fall wäre. Eine Entwicklung von Wasserstoffgas in den elector-Reaktionsbehältern ist nicht zu befürchten.

Puffern des Wassers und Abbinden von Säuren

Durch den nicht getrennten Anoden- und Kathodenraum verbindet sich das an der Anode gebildete Magnesiumoxid mit dem Hydroxid bis zu seiner geringen Löslichkeitsgrenze und dient als Puffer für den pH-Wert. Freie Säuren können durch das überschüssige Magnesiumion neutralisiert werden.

Metallabscheidung

Enthält das Heizungswasser gelöste Metallionen, kann, unter bestimmten Voraussetzungen, eine Metallabscheidung im galvanischen Element stattfinden, wodurch die Konzentration der gelösten Metalle im Heizungswasser abnimmt. Dieser Effekt wird in der Galvanikindustrie als galvanische Metallabscheidung bezeichnet. Durch die Anwesenheit des ungelösten Magnesiumhydroxid kann dieses als Flockungsmittel mit den abgeschiedenen Metallionen Komplexe bilden, welche durch Sedimentation im elector Reaktionsbehälter gesammelt und ausgespült werden können.

Kalkabscheidung

In Wässern, bei denen gelöster Kalk vorhanden ist, kann durch das alkalische Millieu an den Kathodenoberflächen der Kalk als Kalziumkarbonat abgeschieden werden, wodurch eine Reduktion der Gesamthärte und ein Ansammeln von Kalkrückständen im elector Reaktionsbehälter beobachtet werden kann.

Der chemikalienfreie Heizungsschutz

Durch den Einsatz eines elector-Korrosionsschutzgerätes kann eine Wasserqualität realisiert werden, mit der auf den Einsatz von Korrosionsschutzmitteln verzichtet werden kann. In Kombination mit vollentsalztem oder teilensalztem Heizungsfüllwasser ermöglicht ein elector durch die konstante Sauerstoffzehrung und die Anhebung des pH-Wertes den Verzicht auf Sauerstoffbindemittel, pH-Stabilisatoren oder Korrosionsschutzinhibitoren. Mit Einsatz eines electors kann der Korrosionsschutz der Metalle in der Heizung aufgrund Passivierung durch Bildung natürlicher stabiler Deckschichten realisiert werden.

Die Löslichkeit von Gasen in Wasser steht in Zusammenhang mit der Wassertemperatur. Dabei ist die Löslichkeit in kaltem Wasser höher, als in warmen Wasser. Die Löslichkeit von Gasen in Wasser und deren Temperaturabhängigkeit wird im Henry-Gesetz beschrieben.

Wenn Heizungswasser im Heizkessel erwärmt wird, sinkt die Löslichkeit der Gase und es entstehen kleine Gasblasen, genauso als ob man Wasser in einem Kochtopf aufheizt. Diese kleinen Gasblasen werden von dem zirkulierenden Wasser mitgerissen und können vielfältige Probleme in der Heizung auslösen.

Mikrogasblasen können zu Erosionskorrosion beitragen, Fließgeräusche verursachen, Kaviationseffekte bei Pumpen auslösen oder zu einer verminderten Wärmeübertragung und Lokalelementebildung (Korrosion) durch Ansammeln größerer Luftpolster verursachen.

Bewährte Bauteile zum Entfernen zirkulierender Gasblasen sind sogenannte Mikroluftblasenabscheider, die bestmöglich an der wärmsten Stelle der Heizungsanlage installiert werden. Doch auch ein elector entlüftet Gasblasen aus der Heizung.

Durch den konstruktiven Aufbau des electors können sich Gasblasen im Behälter ansammeln und über den automatischen Schnellentlüfter entweichen. In Verbindung mit der elektrochemischen Wasserbehandlung wird so die Reduzierung des Sauerstoffgehalt in der Heizung gleich zweifach beeinflusst.

Wenn ein elector Reaktionsbehälter in einem Bypass oder im Rücklauf installiert ist, empfehlen wir stets die Installation eines Mikroluftblasenabscheiders im Vorlauf der Anlage, sodass Sie weiterhin von der Abscheidung von Mikroluftblasen profitieren können.

Genau wie zirkulierende Luftblasen, so können auch mit dem Heizungswasser zirkulierende Partikel Erosionskorrosion verursachen, bewegliche Bauteile in der Funktion beeinträchtigen und durch Ansammlung zu Verschlammung und somit zu einer Verschlechterung der Wärmeübertragung führen.

Der Partikeleintrag in das Heizungswasser erfolgt meist durch Korrosion oder Ausfall von Kalkstein. Gerade in Heizungsanlagen mit Korrosionsvorgängen oder wenn Anlagen mit kalkhaltigem Wasser befüllt werden, ist eine Vielzahl von Partikeln im Heizungswasser vorhanden.

Zum Entfernen dieser Partikel werden Schlammabscheider oder Feinfilter eingesetzt. Der Einsatz eines electors nimmt ebenfalls wesentlichen Einfluss auf das Abscheiden zirkulierender Partikel.

Je nach elector-Typ werden Partikel nach dem Schwerkraftprinzip, gezielter Strömungsführung mit Verwirbelung, Separationsblechen und starken Filterstabmagneten abgeschieden. Darüber hinaus wird die Abscheidung durch die elektrochemische Bildung von Magnesiumhydroxid unterstützt.

Durch Einsatz des electors wird die Neubildung von Korrosionspartikeln durch ideale Wasserqualität wirksam unterbunden. Alte Partikel werden im elector gesammelt und ausgespült. Durch das Spülwasser entsteht nach dem Verdünnungsprinzip kontinuierlich ein sauberes und klares Heizungswasser.