|
Een nog geen tientje kostend apparaatje kan, volgens de fabrikant, uw problemen met te hard leidingwater oplossen. Geen kalkaanslag meer in uw koffiezetter of op uw elektrische verwarmingselementen! In dit artikel wordt het principe van elektronische waterontharding besproken aan de hand van een kleine, goedkope module van het Duitse Kemo Electronic. |
Achtergrondinformatie
Wat is hard water?
In Nederland wordt het drinkwater voornamelijk uit de bodem gewonnen door diepe putten te boren en het grondwater op te pompen. In de Nederlandse bodem zit echter nogal wat kalk. Heel lang geleden was het huidige Nederland namelijk de bodem van een binnenzee en grote hoeveelheden dode schaaldieren hebben ervoor gezorgd dat onze bodem nu rijk is aan kalk. Kalk zit voornamelijk in calcium- en magnesium-verbindingen. Water dat uit deze kalkrijke lagen wordt opgepompt zal microscopisch kleine kalkdeeltjes bevatten die in het water rondzweven. Hard water is water dat veel van dergelijke kalkdeeltjes bevat.
Hoe wordt waterhardheid uitgedrukt?
Waterhardheid wordt in Nederland gemeten en uitgedrukt in een aantal Duitse graden, met als eenheid dH (Deutsche Härte). Eén dH gelijk komt overeen met 17,8 milligram CaCO3 (calciumcarbonaat) per liter leidingwater.
Wanneer is water zacht of hard?
De meeste waterleidingsbedrijven hanteren onderstaande hardheidsindeling:
- 0 dH tot 4 dH: zeer zacht water
- 4 dH tot 8 dH: zacht water
- 8 dH tot 12 dH: gemiddeld water
- 12 dH tot 18 dH: vrij hard water
- 18 dH tot 30 dH: hard water
In ons land wordt water gewonnen uit meer dan 200 putten. Deze putten worden geëxploiteerd door tientallen plaatselijke waterbedrijven. De waterhardheid is in Nederland dus geen constante. Het komt zelfs voor dat twee huishoudens, die amper tien kilometer uit elkaar liggen, water met zeer verschillende hardheid uit de kraan krijgen. In onderstaand kaartje is een globaal overzicht gegeven van de hardheid van het leidingwater in Nederland.
 |
| De waterhardheid in Nederland. (© www.krnwtr.nl) |
De gevolgen van hard water
Bij meer dan 2,7 dH beginnen de problemen
Uit diverse studies blijkt inderdaad dat water met een hardheid van meer dan 2,7 dH problemen in uw huis kan veroorzaken. Die problemen ontstaan voornamelijk als u het kraanwater gaat opwarmen. De calciumzouten zetten zich af, hetgeen wil zeggen dat de kalkdeeltjes die rondzweven in het water gaan samenklonteren en kristalliseren. Deze kristallen vormen keiharde kalkafzettingen die zich hechten aan de verwarmingselementen, leidingen, kranen en douchesproeiers.
Deze afzettingen hebben verschillende negatieve gevolgen:
- Ze verkleinen de diameter van de waterleidingen in uw huis, waardoor de waterdruk vermindert.
- Ze verstoppen uw kranen en douchesproeiers.
- Ze verkorten de levensduur van verwarmingselementen in uw huishoudtoestellen.
- Uw energiekosten nemen toe.
Een bekend gevolg van hard water is dat het verwarmingselement van uw wasmachine bedekt wordt met een dikke laag aangroei van kalk. Hierdoor wordt de warmte-overdacht naar het waswater belemmerd, waardoor het verwarmingselement veel te warm wordt en uiteindelijk sneuvelt.
 |
| Het bekende gevolg van hard water: een verwarmingselement met kalkaangroei. (© www.klussen_in_frankrijk.eu) |
Kalkaanslag is een uitstekende warmte-isolator. Met het dikker worden van de kalklaag op uw verwarmingselementen zal uw elektriciteitsverbruik dus stijgen. Een in Amerika uitgevoerde 'Soft Water Benefits Study' toont aan dat het specifieke energieverbruik voor het elektrisch verwarmen bij een waterhardheid van 10 dH na verloop van tijd stijgt met 22,5 %.
De invloed op de levensduur van uw apparatuur
In dezelfde studie is onderzocht wat hard water aan defecten veroorzaakt in apparatuur, kranen en douchekoppen. Vertaald naar de Nederlandse situatie kunnen in hard water gebieden de eerste problemen al na vier jaar ontstaan, terwijl een goede combiketel 15 jaar probleemloos zou moeten werken.
Hoe werkt een elektronische waterontharder?
Een ontharder is geen ontkalker
Eerst even een hardnekkig misverstand uit de wereld helpen. Op internet worden dergelijke apparaten vaak aangeboden als 'waterontkalkers'. Dat doen deze apparaten in ieder geval niet. Het is onmogelijk de in water aanwezige kalkdeeltjes elektronisch te verwijderen, daar zijn dure filterinstallaties voor nodig. Wat deze apparaatjes wél doen is de moleculen van de kalkdeeltjes tijdelijk andere eigenschappen geven, waardoor zij op een andere manier gaan samenklonteren, zich niet hechten aan leidingen maar als poeder met het water wegstromen.
Werkingsprincipe van elektronische waterontharders
Het principe is geschetst in onderstaande figuur. In het apparaat zit een laagfrequent pulsgenerator, waarvan beide uitgangen beschikbaar zijn op twee draden die uit het apparaat komen. Deze draden wikkelt u in tegengestelde richting strak om uw waterleidingsbuis op een onderlinge afstand van minimaal vier centimeter. Tussen deze beide elektroden ontstaat een laagfrequent elektromagnetisch veld. Dit veld zorgt ervoor dat de kalkdeeltjes in het water tijdelijk magnetisch worden gepolariseerd. Het gevolg is dat deze deeltjes niet meer samenklonteren tot hoekige kalkkristallen maar tot halfronde kalkvlokken. Deze vlokken hebben weinig houvast aan de waterleidingsbuis en worden meegevoerd door de waterstroming. Overal waar kalkneerslag ontstaat is deze nu eerder stoffig dan hard. Kalksteen kan zeer moeilijk verwijderd worden, maar dit kalkstof is eenvoudig te verwijderen door middel van een doek. U kunt dus besluiten dat de kalk in uw water niet wordt verwijderd, maar dat de kalkmoleculen in een andere, minder harde, vorm worden gebracht.
 |
| De werking van een elektronische waterontharder. (© Kemo Electronic) |
Kalk in leidingwater is voornamelijk aanwezig als calciumwaterstofcarbonaat Ca(HCO3)2, kalk in zoutvorm. Het gevolg is dat in het water positieve calcium (Ca2+) en negatieve waterstofcarbonaat (HCO3-) ionen aanwezig zijn. Dit zout gaat zeer gemakkelijk over in calciumcarbonaat CaCO3, dat de problemen veroorzaakt. Door het aanbrengen van een elektromagnetisch veld ontstaan verbindingen tussen de calcium-ionen in het water en de CaCO3 kristallen, waardoor deze niet meer kunnen neerslaan. De verbindingen van de ionen houden ongeveer 2 à 3 dagen stand. Gedurende die tijd zullen kalkdeeltjes ongehinderd met het water meestromen en het leidingsysteem weer verlaten via uw waterkranen en afvoeren.
Twijfels over de werking
Toegegeven moet worden dat diverse instanties nogal twijfelen aan de werking van het principe. Het Duitse equivalent van de Consumentenbond, de Stiftung Warentest, heeft een onderzoek gedaan waaruit zou blijken dat elektromagnetische velden geen enkel effect hebben op kalkdeeltjes in water. Toch zijn de kopers van dergelijke systemen over het algemeen enthousiast. Schrijver dezes heeft via zijn ex-bedrijfje Vego VOF tien jaar lang Kemo-modules verkocht en dus ook de nodige M101A modules geleverd, onder andere aan restaurants in den lande. Er is nooit één klacht ontvangen waaruit zou blijken dat de M101N niet werkt.
De M101A van Kemo Electronic
Kennismaking
De M101A module van Kemo Electronic is zonder enige twijfel de goedkoopste waterontharder die u kunt vinden. Na vijf minuten Googlen zult u wel een internetshop aantreffen waar u deze module voor minder dan een tientje kunt bestellen. U moet er echter wél rekening mee houden dat de module zonder voeding wordt geleverd. U moet de M101A voeden met een gelijkspanning tussen 6 Vdc en 15 Vdc uit een netstekkervoeding. Bovendien moet u er rekening mee houden dat deze module alleen is bedoeld voor binnengebruik en ook niet in een vochtige ruimte thuishoort!
 |
| De M101A van Kemo Electronic. (© Kemo Electronic) |
De montage van de module
U monteert de module achter de watermeter tegen de muur. De beide draden die uit de module komen wikkelt u strak rond de hoofdwaterleidingsbuis op een onderlinge afstand van minimaal 4 cm. De laatste windingen worden gefixeerd met tape. Bij het wikkelen van de draden moet u de windingen steeds dicht tegen elkaar leggen en moet u dit van binnen naar buiten doen. Let er op dat u beide wikkelingen in tegengestelde richting om de waterleidingsbuis wikkelt! U plugt vervolgens de netstekkervoeding in een stopcontact en sluit de uitgang aan op de M101A. De module begint onmiddellijk te werken. De rode LED gaat branden als de module voeding ontvangt. De groene LED brandt als de magneetveld generator goed werkt.
 |
| De montage van de M101A rond de hoofdwaterleidingsbuis. (© Kemo Electronic) |
Technische gegevens M101N
- Voedingsspanning: 6 Vdc tot 15 Vdc
- Voedingsstroom: 130 mA max.
- Werkfrequentie: 2.000 Hz typisch
- Capaciteit: 5.000 liter/uur maximaal
- Diameter buis: 8 mm tot 80 mm
- Elektromagnetische veld: twee wikkelingen geïsoleerde draad rond waterleidingsbuis
- Afmetingen: 72 mm x 50 mm x 20 mm
- EAN-code: 4024028031118
De M101A getest door de fabrikant
Einde aan de twijfels?
Omdat de fabrikanten van deze module uiteraard ook op de hoogte zijn van de negatieve berichten over het principe van ontharden via elektromagnetische velden hebben zij het onderstaande experiment uitgevoerd.
Neerslag en aanslag vergelijken van aluin
Twee identieke glazen cilinders werden gevuld met een verzadigde oplossing van aluin in water. Aluin heeft de eigenschap dat het op een met kalk vergelijkbare manier kristalliseert. In beide cilinders werd een met een moer verzwaarde draad opgehangen. Eén van de cilinders (rechts) werd uitgerust met een Kemo M101A onthardingsmodule. Zoals uit onderstaande foto's blijkt, was na drie dagen het verschil overduidelijk te merken. In de cilinder zonder Kemo M101A was het aluin voornamelijk gekristalliseerd op de draad en de moer. In de met een M101A uitgeruste cilinder was het aluin voornamelijk onder de vorm van losse kristallen neergeslagen op de bodem van de cilinder en waren de draad en cilinder vrijwel vrij van kristallen.
 |
| Een door de fabrikant uitgevoerde proef moet de werking van de M101A bewijzen. (© Kemo Electronic) |
Onderzoek onder een stereomicroscoop van de gevormde kristallen in de cilinders zonder en mét M101A toont een significant verschil. In de cilinder zonder M101A (links) koeken de kristallen samen tot clusters en vormen een harde laag op alles dat in de cilinder aanwezig, dus draad en moer. In de cilinder mét M101A ontharder (rechts) blijven de gevormde kristallen individueel aanwezig in de neerslag in de cilinder en worden dus weggespoeld als er water door de leiding stroomt.
 |
| De gevormde aluin-kristallen onder de stereomicroscoop. (© Kemo Electronic) |
Referenties
Importeur voor Nederland: T.E.G., Enschede
Fabrikantenpagina over de M101A
Handleiding van de M101A
Bouwpakket digitale oscilloscoop
