Nariadenie o úsporách energie (ENEV) výrazne zvýšilo povedomie o energeticky úspornej prevádzke vykurovacích zariadení, takže sa zmenili aj smernice pre energeticky úspornú prevádzku vykurovacích kotlov s minimalizovaním škôd. Nanovo modifikovaná norma VDI 2035 časť 1 vyžaduje prijatie opatrení, ktoré zabraňujú usadzovaniu vodného kameňa vo vykurovacom okruhu už aj vo vykurovacích zariadeniach s výkonom menším ako 50 kW.

Vždy, keď stupeň tvrdosti vody v regióne prekročí hodnotu, ktorá je uvedená v tabuľke nižšie, je potrebné prijať opatrenia. Ak by špecifik. objem zariadenia na kW výkonu kotla bol > 20 l/kW, je potrebné zohľadniť nasledujúcu vyššiu skupinu. Ak sa prekročí 50 l/kW, spravidla sa vyžaduje zmäkčenie na ~ 0°dH.

Zmäkčovanie je najbezpečnejším opatrením na zabránenie tvorbe vodného kameňa, keďže sa z vody počas zmäkčovania odstraňuje vápnik, ktorý vytvára vodný kameň. Okrem toho je zmäkčovanie pomocou živice meniča iónov uznávanou technikou, ktorá už bola miliónkrát vyskúšaná. Voda s iónmi Ca a Mg prechádza cez plastovú živicu dotovanú iónmi Na; ióny Ca a Mg sa nahrádzajú iónmi Na.

Okrem zmäkčovania sú k dispozícii nasledujúce alternatívy: Stabilizácia tvrdosti, zrážanie tvrdosti vody, fyzikálna úprava vody a demineralizácia. Stabilizácia tvrdosti a zrážanie tvrdosti sa dosahuje pridaním fosfátov alebo iných chemických prísad. Kvôli nebezpečenstvu nedostatočnej alebo nadmernej dávky je tento postup nespoľahlivý. Fyzikálna úprava vody prebieha pomocou magnetických polí, ktoré majú vytvárať kryštály vodného kameňa, ktoré negenerujú tvrdé povrchy. Zatiaľ nebola účinnosť tohto postupu presvedčivo preukázaná. Demineralizáciou sa z vody odstránia všetky soli (Mg, Ca, Na...), a tým sa odstráni aj problém s vápnikom (Ca). Hodnota pH sa však demineralizáciou mení, takže voda sa musí neutralizovať alkalickými činidlami (t.j. vysoké náklady na zariadenie).

Reflex Fillsoft je jednoducho skonštruovaný menič iónov, ktorý zmäkčuje plniacu a doplňovaciu vodu pre vykurovacie zariadenie. Kryt sviečkového filtra je vybavený kazetou naplnenou živicou na výmenu iónov. Fillsoft sa inštaluje za systémový oddeľovače (napr. Fillset). Sviečkový filter sa používa na prvé plnenie a dopĺňanie. Do vykurovacieho zariadenia prúdi mäkká voda. Vodomer zaznamenáva množstvo odobratej mäkkej vody a upozorňuje obsluhu, kedy je čas na ďalšiu výmenu kazety. Použitá kazeta sa vyhodí do zmesového komunálneho odpadu a vloží sa nová kazeta.

Prvotné plnenie pri zariadeniach s objemom do približne 1 500 l sa môže vykonávať pomocou zariadenia „fillsoft“. V závislosti od stupňa tvrdosti je potrebné na prvé naplnenie použiť ďalší počet kaziet (pozri návod na obsluhu).

Počas zmäkčovania pomocou iónovej výmeny sa vo vode vymieňajú ióny vápnika za ióny Na, takže obsah soli, a tým aj elektrická vodivosť sa prostredníctvom zariadenia „fillsoft“ nemení. Zmäkčená voda tiež nezvyšuje korozívnosť vody.

Pri zohľadnení relatívne nízkej ceny nových kaziet sa regenerácia neoplatí. Logistické náklady (zasielanie, externá regenerácia, balenie) prevyšujú náklady na novú kazetu. Likvidácia použitých kaziet prostredníctvom zmesového komunálneho odpadu je úplne bezproblémová.

Voda, ktorá bola raz zmäkčená, sa stane opäť tvrdou, ak dlhšie stojí v meniči iónov. Z tohto dôvodu sa vyberajú kazety s minimálnym obsahom vody, aby sa aj pri dlhom státí doplňovacej vody v zariadení „fillsoft“ do systému dostalo čo najmenšie množstvo „tvrdej“ vody.

Zmäkčovanie
Klasické zmäkčovanie sa realizuje pomocou meničov iónov Na. V tomto procese sa ióny Ca a Mg, ktoré tvoria tvrdosť vody, nahrádzajú iónmi Na. Okrem toho sa do chemického zloženia vody nezasahuje. Elektrická vodivosť a hodnota pH zostávajú nezmenené, takže nie sú potrebné žiadne ďalšie opatrenia na úpravu vody.

Okrem toho existujú meniče iónov H+, ktoré vymieňajú katióny (vápnik a horčík) nie za ióny sodíka, ale za ióny vodíka. Vodíkové ióny vedú k zvýšeniu počtu vodíkových protónov, a tým vedú nevyhnutne (pozri definíciu hodnoty pH) k posunu hodnoty pH do kyslej oblasti. Pridanie alkalických prísad je tu nevyhnutné.

Dekarbonizácia
Počas dekarbonizácie sa z pitnej vody odstraňuje uhličitanová tvrdosť (t. j. tvrdosť, ktorá sa vo forme vodného kameňa vyzráža vo vykurovacom zariadení) a hydrogénuhličitan (HCO3-) na princípe výmeny iónov. Keďže hydrogénuhličitan je hlavným faktorom určujúcim pufrujúci systém vody (t. j. ako silne ovplyvňujú hodnoty pH malé prídavky kyselín alebo zásad), odstránenie hydrogénuhličitanu je zvyčajne spojené s ďalšími opatreniami na úpravu vody.

Demineralizácia
Ak sa demineralizácia vykonáva pomocou meniča iónov so zmiešaným lôžkom, vyššie uvedené spôsoby pôsobenia sa uplatňujú primerane. Voda je vedená cez silne kyslú a silne zásaditú iónovú živicu, ktorá filtruje katióny (Ca, Na, Mg atď.) a anióny (Cl, HCO3 atď.) a vymieňa ich za ióny H+ a OH-. Keďže hydrogénuhličitan (v meniči aniónov) sa z vody tiež odstráni, chýba tu pufrovací účinok proti vplyvom kyselín/zásad, takže po demineralizácii sú bezpodmienečne potrebné ďalšie úpravy. Výhodou demineralizácie je odstránenie všetkých solí, takže elektrická vodivosť smeruje k nule. To znamená, že je možné tolerovať vyšší obsah kyslíka vo vykurovacej vode. Demineralizácia sa však nevyžaduje v žiadnej norme alebo smernici pre vykurovacie zariadenia.

Zhrnutie:
V sodíkovom meniči iónov, ktorý sa používa aj v zariadení „fillsoft“, sú katióny (Ca a Mg) nahradené Na. To znamená, že obsah soli zostáva nezmenený, ale nemení sa ani hodnota pH, takže nie je potrebné vykonávať žiadne dodatočné opatrenia na neutralizáciu – kvôli zmäkčovaniu. Citát z príručky vykurovacej techniky Buderus Heiztechnik (vydanie 2002)

Často sa ešte stále vyskytujúci názor, že zmäkčená voda (pozn.: pomocou sodíkového meniča iónov) sa musí dodatočne upravovať chemikáliami kvôli jej údajnej „agresivite“, nie je opodstatnený.

K tvorbe kameňa v dôsledku vyzrážania vodného kameňa (uhličitanu vápenatého) môže dôjsť podľa nasledujúcej rovnice

Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 +H20

vždy, keď sa hydrogénuhličitan vápenatý zahrievaním vody rozkladá na uhličitan vápenatý, oxid uhličitý a vodu. Uhličitan vápenatý vytvára tvrdé usadeniny vo forme vodného kameňa a plyn sa odvádza zo systému, napr. prostredníctvom automatických rýchloventilátorov.

Zavedením ENEV a súčasným vývojom vykurovacej techniky smerom ku kompaktnejším plochám na prenos tepla sa zvyšuje riziko vzniku vodného kameňa. Okrem toho trend viacnásobných kotlových systémov znamená, že malé kotlové jednotky musia dočasne prevziať vykurovanie veľkých objemov systému V dôsledku toho sa zvyšuje riziko tvorby vodného kameňa na komponentoch s veľmi vysokými teplotami.

Potrubia ohrozujú aj nánosy vodného kameňa, ktoré časom výrazne zmenšujú ich priemer, takže sa zvyšujú tlakové straty a nároky na energiu čerpadiel. V dôsledku procesov ohrievania a schladzovania sa v zariadení z nánosov uvoľňujú kúsky vodného kameňa, ktoré môžu pri regulačných ventiloch, bezpečnostných ventiloch alebo čerpadlách viesť k problémom.

Z tohto dôvodu aktuálna smernica VDI 2035, časť 1, výrazne sprísnila požiadavky na zabránenie tvorby vodného kameňa a už vyžaduje vhodné opatrenia pre „kotol s výkonom 20 kW“, ak tvrdosť regionálnej vody prekročí hodnotu 16,8 °dH.

Vzhľadom na čoraz prísnejšie rozpočty by mal byť samotný aspekt úspory energie dostatočnou motiváciou na inštaláciu systému na zmäkčovanie vody. 1 mm vodného kameňa na stene kotla spôsobuje stratu účinnosti približne 10 %. Pri ročnom vyúčtovaní nákladov za vykurovanie vo výške 1000 eur sa používanie zariadenia „fillsoft“ rýchlo vráti. Mäkká voda tiež vedie k tomu, že už vytvorené usadeniny vodného kameňa sa opäť rozpúšťajú, kým sa nevytvorí rovnováha medzi vodným kameňom a kyselinou uhličitou. Prípadné záručné nároky voči výrobcovi kotla sa dajú ľahšie uplatniť pri použití upravenej vody (podľa VDI 2035) ako bez nej, najmä preto, že dnes sa v každej dokumentácii ku kotlu vyžaduje dodržiavanie a vykonávanie tejto smernice.