Kamenac je jedan od najčešće pominjanih problema kod akumulacionih bojlera.
Pripisuju mu se sporo zagrevanje, velika potrošnja struje, pregorevanje grejača, buka, smanjenje količine tople vode i gotovo svaki drugi kvar koji se pojavi na starijem bojleru.
Deo tih tvrdnji ima realno fizičko objašnjenje.
Deo je preteran.
Da bismo razumeli šta kamenac zaista radi, potrebno je prvo razumeti kako nastaje i kako utiče na prenos toplote sa grejača na vodu.
Odakle uopšte dolazi kamenac?
Voda iz vodovodne mreže sadrži rastvorene minerale.
Količina i sastav tih minerala zavise od izvora vode i lokalne vodovodne mreže.
Kod tvrde vode posebno su značajna jedinjenja kalcijuma i magnezijuma.
Pri zagrevanju se menja hemijska ravnoteža vode i deo rastvorenih materija može da se izdvoji u obliku čvrstih naslaga.
One se vremenom talože na:
- površini grejača;
- dnu kazana;
- zidovima kazana;
- termostatskim čaurama;
- drugim delovima koji su u kontaktu sa vodom.
Najintenzivnije taloženje često se javlja upravo u blizini grejača, jer je tu temperatura površine najviša.
Zašto se kamenac hvata za grejač?
Električni grejač razvija toplotu u svom otpornom elementu.
Ta toplota prolazi kroz metalni omotač grejača i zatim se predaje vodi.
Kada je površina grejača čista, put toplote izgleda približno ovako:
grejač → metalni omotač → voda
Kada se na površini formira sloj naslaga:
grejač → metalni omotač → kamenac → voda
Kamenac je znatno lošiji provodnik toplote od metala.
Zato predstavlja dodatni termički otpor.
Grejač i dalje proizvodi toplotu, ali je teže predaje okolnoj vodi.
Šta se tada dešava sa temperaturom grejača?
Ovo je najvažnija posledica kamenca.
Ako grejač proizvodi, na primer, 2 kW toplotne snage, a između njega i vode se formira sve deblji sloj naslaga, za prenos iste količine toplote potrebna je veća temperaturna razlika.
Zato temperatura samog grejača raste.
Drugim rečima:
voda ne mora biti preterano vrela da bi grejač ispod debelog sloja kamenca radio na znatno višoj temperaturi.
Što je sloj naslaga deblji i manje provodan, uslovi rada grejača su teži.
To povećano termičko opterećenje jedan je od razloga zbog kojih grejači u tvrdoj vodi mogu kraće trajati.
Kako grejač zbog toga otkazuje?
Kod klasičnog cevastog grejača otporni provodnik nalazi se unutar metalnog omotača i od njega je električno izolovan materijalom koji istovremeno mora dobro da provodi toplotu.
Prekomerna temperatura vremenom može da ubrza degradaciju tih materijala.
Posledice mogu biti:
- prekid otpornog provodnika;
- oštećenje električne izolacije;
- proboj prema metalnom omotaču;
- reagovanje FID/RCD zaštite;
- potpuni prestanak rada grejača.
Kamenac, dakle, najčešće nije električni kvar sam po sebi.
On stvara lošije termičke uslove, a oni zatim mogu da dovedu do električnog otkaza grejača.
Da li kamenac povećava potrošnju struje?
Ovo pitanje zahteva precizniji odgovor nego što se obično daje.
Često se čuje tvrdnja:
„Kada se grejač obloži kamencem, bojler troši mnogo više struje.“
To nije baš ispravno fizičko objašnjenje.
Električni otporni grejač praktično svu električnu energiju koju potroši pretvara u toplotu.
Kamenac tu energiju ne može da „pojede“.
Ako grejač potroši 2 kWh električne energije, praktično tih 2 kWh završavaju kao toplota unutar sistema.
Problem je u tome kako se ta toplota prenosi sa grejača na vodu i na kojoj temperaturi grejač mora da radi da bi je predao.
Sloj kamenca:
- povećava temperaturu površine grejača;
- pogoršava lokalni prenos toplote;
- povećava termičko naprezanje;
- može uticati na cirkulaciju vode oko grejača;
- u težim slučajevima može produžiti vreme zagrevanja.
Zbog dužeg zagrevanja mogu porasti i toplotni gubici kroz izolaciju i kućište bojlera.
Ali glavni problem kamenca nije misteriozno „nestajanje struje“.
Glavni problem je rad grejača na nepovoljnijoj i višoj temperaturi.
Znači li to da kamenac uopšte ne utiče na račun za struju?
Ne treba otići ni u drugu krajnost.
Velike naslage mogu promeniti normalan režim rada bojlera i dovesti do nešto većih stvarnih gubitaka.
Međutim, kod klasičnog električnog akumulacionog bojlera nije ispravno zamišljati kamenac kao sloj koji „zarobi“ polovinu proizvedene toplote i spreči je da ikada stigne do vode.
Toplota koja ostane unutar kazana na kraju uglavnom završi u vodi, samom kazanu i okolini.
Zato je priča o kamencu pre svega priča o:
temperaturi grejača, radnom veku, naslagama i uslovima rada bojlera, a tek potom o energetskoj efikasnosti.
Zašto bojler sa mnogo kamenca ponekad pucketa i „krčka“?
Debele naslage mogu da dovedu do lokalnog pregrevanja vode neposredno uz površinu grejača.
U sitnim šupljinama i ispod naslaga može lokalno nastati vodena para.
Mehurići se formiraju, odvajaju i zatim u hladnijoj vodi ponovo kondenzuju.
To može da proizvede zvukove koji se opisuju kao:
- pucketanje;
- šištanje;
- krčkanje;
- tihi udarci.
Sam zvuk nije dovoljan da se sa sigurnošću utvrdi količina kamenca, ali kod starijeg bojlera može biti jedan od pokazatelja stanja unutrašnjosti.
Kamenac na dnu kazana
Sav izdvojeni mineralni materijal ne ostaje zalepljen za grejač.
Deo otpada i taloži se na dnu kazana.
Kod bojlera koji dugo nije otvaran mogu se nakupiti značajne količine čvrstog sedimenta.
On može:
- okružiti donji deo grejača;
- otežati strujanje vode oko njega;
- zadržavati lokalno visoku temperaturu;
- stvarati buku;
- otežati servisiranje i pražnjenje bojlera.
Količina naslaga ponekad izgleda dramatično kada se bojler otvori, ali sama količina kamenca na dnu nije dovoljna da objasni svaki kvar koji je uređaj imao.
Da li kamenac smanjuje zapreminu bojlera?
Tehnički, da.
Svaka čvrsta naslaga unutar kazana zauzima određenu zapreminu.
Ali uobičajena količina naslaga najčešće ne može da objasni tvrdnju da je bojler od 80 litara „postao bojler od 30 litara“.
Za značajno smanjenje količine upotrebljive tople vode treba proveriti i:
- temperaturu na koju se voda zagreva;
- ispravnost termostata;
- mešanje hladne i tople vode;
- stanje unutrašnjih cevi;
- stvarnu potrošnju;
- eventualno curenje;
- druge hidrauličke probleme.
Kamenac može smanjiti korisnu zapreminu, ali mu ne treba automatski pripisivati svaki problem sa količinom tople vode.
Kamenac i korozija nisu isto
Kamenac je mineralna naslaga.
Korozija je proces propadanja metalnog materijala.
To su dve različite pojave.
Kod čeličnih emajliranih kazana čelični lim nosi mehaničko opterećenje, dok emajl služi kao zaštita metala od kontakta sa vodom.
Ako je zaštitni sloj oštećen, a anodna zaštita više nije dovoljna, korozija čelika može vremenom dovesti do lokalnog stanjenja i perforacije kazana.
Naslage na unutrašnjosti mogu u pojedinim slučajevima prekriti veoma malu korozionu perforaciju i ograničiti prolaz vode kroz nju.
Tako kazan može spolja delovati kao da ne curi iako je metal već ozbiljno oštećen.
Zašto stari emajlirani kazan ponekad procuri baš posle servisa?
Ovo je važan praktičan problem.
Stariji emajlirani bojler može godinama raditi bez vidljivog curenja, a nakon pražnjenja, otvaranja, čišćenja i ponovnog punjenja kazan počne da propušta.
To ne mora da znači da je servisom oštećen zdrav kazan.
Moguće je da je korozija već stvorila mikroperforaciju ili kritično istanjila metal, dok su mineralne naslage i produkti korozije privremeno ograničavali curenje.
Kada se bojler isprazni i naslage uklone, već postojeće oštećenje postaje vidljivo.
Posle ponovnog punjenja kazan se ponovo nađe pod pritiskom i voda prolazi kroz mesto koje je već bilo koroziono oštećeno.
Servis je u takvom slučaju otkrio postojeći kvar, ali to za korisnika i dalje predstavlja nepovoljan ishod:
bojler pre intervencije nije vidljivo cureo, a posle intervencije mora da se zameni.
Upravo zato preventivno otvaranje starog emajliranog bojlera nije uvek bezazlena odluka.
Da li preporučujemo preventivno čišćenje bojlera od kamenca?
Ne kao univerzalnu uslugu.
Kod klasičnog bojlera sa uronjenim grejačem samo prisustvo kamenca nije dovoljan razlog da se ispravan uređaj isprazni i otvori.
Razlog nije to što kamenac nema uticaja na grejač.
Ima.
Problem je ekonomska opravdanost intervencije.
Pražnjenje bojlera, demontaža prirubnice, čišćenje, ponovna montaža, punjenje i ispitivanje predstavljaju najveći deo rada koji se inače izvodi prilikom zamene grejača.
Sam klasičan uronjeni grejač je u mnogim slučajevima relativno jeftin deo.
Ako bismo redovno plaćali kompletnu servisnu intervenciju samo da bismo produžili životni vek grejača, cena takvog održavanja često bi bila veća od ekonomske koristi koju dobijamo produžavanjem veka samog dela.
Zato nema mnogo smisla platiti skupu intervenciju da bi se preventivno sačuvao relativno jeftin potrošni element.
Šta raditi kada grejač zaista otkaže?
Kada uronjeni grejač otkaže i bojler se zbog njegove zamene već mora:
- isključiti;
- isprazniti;
- otvoriti;
- demontirati,
onda je situacija drugačija.
Trošak pristupa unutrašnjosti već postoji.
Tada ima smisla ukloniti dostupne naslage i pregledati stanje unutrašnjosti u okviru istog zahvata.
Drugim rečima:
kamenac se čisti kada za to već postoji tehnički razlog da se bojler otvori, a ne nužno kao zasebna preventivna usluga.
A zašto ponekad ima smisla zameniti i ispravan grejač?
Ako je bojler već ispražnjen i otvoren zbog druge intervencije, najveći deo troška zamene grejača već je napravljen.
Kod klasičnog i relativno jeftinog uronjenog grejača tada može biti ekonomski opravdano postaviti nov deo čak i ako je stari još uvek električno ispravan.
Razlog nije to što ispravan grejač „mora“ da se zameni.
Razlog je odnos cene dela i cene ponovne intervencije.
Ako stari grejač otkaže nekoliko meseci kasnije, ponovo se plaćaju:
- dolazak;
- pražnjenje bojlera;
- demontaža;
- montaža;
- punjenje;
- ispitivanje.
Zato se kod jeftinog potrošnog dela ponekad više isplati zameniti ga dok je sistem već otvoren nego štedeti na delu, a kasnije ponovo plaćati ceo rad.
To je ekonomska odluka, a ne univerzalno tehničko pravilo.
Poseban oprez kod starih emajliranih kazana
Kod starijeg emajliranog kazana nepoznatog stanja rizik intervencije može biti veći od koristi koju bismo dobili preventivnim čišćenjem.
Ako je kazan već koroziono oslabljen, otvaranje i uklanjanje naslaga može otkriti stanje nakon kog bojler više nije moguće vratiti u upotrebu.
Zato kod takvog uređaja treba postaviti praktično pitanje:
da li je opravdano ulagati u servis kazana čije stvarno stanje ne možemo pouzdano znati pre otvaranja?
Kod veoma starog bojlera ponekad je racionalnije planirati zamenu celog uređaja nego ulagati u preventivnu intervenciju čiji ishod nije izvesan.
Šta je sa magnezijumskom anodom?
Kod emajliranih kazana magnezijumska anoda ima drugačiju ulogu od grejača.
Ona nije tu da bi sprečila stvaranje kamenca, već da bi elektrohemijski štitila izložene delove čeličnog kazana od korozije.
Zato njeno stanje može biti važno za vek samog kazana.
Međutim, i ovde treba razlikovati fabričku preporuku za održavanje od ekonomske procene konkretnog starog uređaja.
Kod novijeg bojlera, za koji proizvođač propisuje kontrolu i zamenu anode, takvo održavanje može imati jasno opravdanje.
Kod veoma starog emajliranog kazana koji godinama nije otvaran, odluka o preventivnom otvaranju mora da uzme u obzir i rizik da se prilikom intervencije pokaže da je kazan već na kraju radnog veka.
Viša temperatura i stvaranje naslaga
Što se voda zagreva na višu temperaturu, uslovi za izdvajanje pojedinih mineralnih naslaga postaju povoljniji.
Zato stalno držanje bojlera na maksimalnoj temperaturi u tvrdoj vodi može ubrzati taloženje kamenca.
To, naravno, nije jedini kriterijum za izbor temperature.
Treba uzeti u obzir i:
- higijenu vode;
- količinu raspoložive tople vode;
- rizik od opekotina;
- toplotne gubitke;
- način korišćenja bojlera.
Zato temperatura rada ne treba da se određuje samo prema količini kamenca.
„Suvi“ i klasični uronjeni grejači
Kod klasičnog uronjenog grejača metalni omotač grejača direktno je u kontaktu sa vodom.
Kamenac se zato taloži neposredno na njegovoj površini.
Kod takozvanih suvih grejača otporni element nije direktno u vodi, već je smešten u posebnu čauru.
To menja uslove rada i način servisiranja grejača.
Međutim, ni bojler sa suvim grejačem nije bez kamenca.
Naslage se i dalje mogu formirati na površinama koje su u kontaktu sa vodom.
Šta je onda stvarni problem sa kamencem?
Ako sve svedemo na fiziku, najvažniji mehanizam je jednostavan:
grejač proizvodi toplotu ↓ kamenac povećava termički otpor između grejača i vode ↓ za prenos iste snage potrebna je veća temperaturna razlika ↓ temperatura grejača raste ↓ grejač radi u težim uslovima ↓ povećava se verovatnoća njegovog prevremenog otkaza
Pored toga, u kazanu se mogu nakupljati sediment, buka i druge posledice koje zavise od konstrukcije i uslova rada.
To, međutim, ne znači da svaki bojler treba periodično otvarati samo zato što u njemu sigurno postoji neka količina kamenca.
Suština
Kamenac nije bezazlen, ali mu ne treba pripisivati osobine koje nema.
On:
ne „troši struju“ sam po sebi; nije isto što i korozija; ne znači da je svaki kvar bojlera posledica naslaga; ne predstavlja automatski razlog za preventivno otvaranje bojlera.
Njegov najvažniji uticaj kod klasičnog uronjenog grejača jeste pogoršanje prenosa toplote i povećanje temperature na kojoj grejač mora da radi.
Ali tehnički problem i ekonomski opravdana popravka nisu uvek isto.
Ako je grejač relativno jeftin, a kompletno pražnjenje i otvaranje bojlera skupo, nema mnogo smisla plaćati veliku preventivnu intervenciju samo radi produženja veka tog grejača.
Kada se bojler već otvara zbog stvarnog kvara, naslage se mogu ukloniti u okviru istog posla.
Kod starih emajliranih kazana treba biti još oprezniji, jer naslage ponekad prikrivaju već postojeće koroziono oštećenje koje postane vidljivo tek posle pražnjenja i čišćenja.
Zato naš pristup nije:
„kamenac postoji, bojler mora da se čisti“.
Već:
„intervencija treba da ima tehnički razlog i ekonomski smisao za korisnika“.
