Biofilm i kamień kotłowy – ukryte źródła strat energii w instalacjach wodnych
Kamień kotłowy, biofilm – ukryte korzenie strat energii w instalacjach wodnych
Biofilm i kamień kotłowy to ukryte źródła strat energii w instalacjach wodnych. Sprawdź, jak je skutecznie usuwać i obniżyć koszty eksploatacji nawet o 25%.
Skąd się biorą osady w instalacjach wodnych
Osady w instalacjach cieplnych i wodnych to jeden z głównych powodów spadku sprawności urządzeń, wzrostu kosztów energii oraz awarii. Powstają w wyniku procesów fizykochemicznych i biologicznych zachodzących w wodzie obiegowej.
Wyróżniamy trzy główne typy osadów: kamień kotłowy, osady korozyjne i biofilm (bioosady bakteryjne).
Rodzaje osadów i ich wpływ na sprawność instalacji
1. Kamień kotłowy (CaCO₃)
Powstawanie: z wytrącania węglanów wapnia i magnezu z twardej wody podczas podgrzewania.
Występowanie: w ponad 90% instalacji ciepłej wody użytkowej (CWU).
Skutek: już 0,4 mm warstwy ogranicza wymianę ciepła nawet o 50%.
Reakcja chemiczna:
Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃↓ + H₂O + CO₂↑
2. Osady korozyjne (Fe₂O₃)
Powstawanie: w wyniku korozji elementów stalowych i żeliwnych.
Czynniki sprzyjające: niskie pH, obecność tlenu i chlorków, wysoka temperatura.
Skutek: osłabienie przewodzenia ciepła, lokalne przegrzewanie rur, perforacje.
Reakcja chemiczna:
4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃
3. Biofilm (bioosady bakteryjne)
Powstawanie: w obecności mikroorganizmów (bakterii, glonów, grzybów), które tworzą warstwę śluzową (EPS).
Cechy: zawiera 80–95% wody, a jego przewodność cieplna wynosi zaledwie 0,6 W/mK.
Skutek: już 0,1 mm biofilmu może obniżyć sprawność wymiennika o 50% – gorszy efekt niż w przypadku kamienia kotłowego.
Wpływ osadów na zużycie energii i koszty eksploatacji
1 mm osadu = wzrost zużycia energii o 10–40%.
Biofilm może powodować nawet 98% redukcję transferu ciepła.
Regularne czyszczenie instalacji pozwala obniżyć koszty energii o 15–25%.
Przykłady strat i oszczędności:
Hotel (bojler CWU): +35% zużycia gazu → po zmiękczaniu wody oszczędność ok. 80 000 zł/rok.
Centrum handlowe (chiller): spadek COP z 4,2 do 2,8 → po czyszczeniu oszczędność ok. 170 000 zł/rok.
Elektrociepłownia: osad Fe₂O₃ 2,1 mm → +3,2 t węgla/dzień → oszczędność ok. 800 000 zł/rok po czyszczeniu.
Dlaczego biofilm jest groźniejszy niż kamień kotłowy
| Rodzaj osadu | Przewodność cieplna λ (W/mK) | Efekt dla wymiennika ciepła |
|---|---|---|
| Kamień kotłowy (CaCO₃) | 2,2–2,9 | 0,4 mm → spadek sprawności o ok. 50% |
| Biofilm (biolm) | 0,6 | 0,1 mm → spadek sprawności o 50%, 0,4 mm → ponad 80% |
🔹 Wniosek: biofilm, nawet w bardzo cienkiej warstwie, drastycznie obniża przewodzenie ciepła – znacznie szybciej niż kamień kotłowy.
Jak usuwać biofilm i kamień kotłowy z instalacji
1. Uzdatnianie wody
zmiękczacze,
odwrócona osmoza,
inhibitory korozji i biocydy.
2. Regularne czyszczenie
chemiczne (np. naturalny środek HOCl – Actiw Water 2000 ppm),
hydrodynamiczne przy osadzie 0,2–0,5 mm.
3. Generator impulsowy – rozwiązanie bezinwazyjne
nie usuwa jonów Ca²⁺ i HCO₃⁻, ale zmienia strukturę krystaliczną kamienia kotłowego – z kalcytu na aragonit (luźny, nieprzywierający).
efektywnie odspaja osady mineralne i część biofilmu.
po kilku tygodniach instalacja osiąga czystsze powierzchnie, mniejsze opory przepływu i wyższą sprawność wymienników.
Podsumowanie
✅ Nawet cienka warstwa osadu (0,1–0,5 mm) dramatycznie obniża sprawność wymiany ciepła.
✅ Najgroźniejszy jest biofilm – przy minimalnej grubości powoduje największe straty energetyczne.
✅ Regularna konserwacja i uzdatnianie wody to inwestycja, która zwraca się w ciągu 6–18 miesięcy.
Biofilm to nie tylko skażenie biologiczne – to realny czynnik powodujący ogromne straty energii i koszty eksploatacyjne.
W razie jakichkolwiek pytań, prosimy o kontakt: grzegorz@actiw.pl tel. +48 883 106 900, +48 71 321 86 91