Teknisk definition
Total hårdhet är ett mått på den sammanlagda koncentrationen av lösta flervärda metalljoner, främst kalcium (Ca²⁺) och magnesium (Mg²⁺), som finns i vattnet i värmesystemet. Den anges i milligram kalciumkarbonat (CaCO₃) per liter för att ge ett standardiserat mått på hårdhet.
Vattnets hårdhet bestäms främst av mineralinnehållet i det ursprungliga påfyllningsvattnet. I ett värmesystem är den totala hårdheten viktig eftersom kalcium- och magnesiumföreningar kan bli mindre lösliga när vattnet värms upp och bilda beläggningar, särskilt på värmeöverföringsytor med hög temperatur.
Total hårdhet ger därför en indikation på systemvattnets övergripande benägenhet att bilda beläggningar, särskilt när den bedöms tillsammans med alkalinitet, pH och temperatur.
Förenklad definition
Total hårdhet mäter mängden hårdhetsbildande mineraler, främst kalcium och magnesium, som är lösta i systemvattnet.
Hårt vatten innehåller högre halter av dessa mineraler. När vattnet värms upp kan de bidra till bildandet av kalkavlagringar och andra beläggningar inuti pannor, värmeväxlare och rörledningar.
Total hårdhet är viktig eftersom hög hårdhet kan öka sannolikheten för beläggningsbildning, särskilt i komponenter där systemvattnet når höga temperaturer.
Ett avvikande resultat för total hårdhet kan tyda på:
Hårt kommunalt vatten används för att fylla värmesystemet.
Ökad risk för kalkavlagringar på värmeöverförande ytor.
Upprepad påfyllning av systemet med färskt kommunalt vatten.
Ineffektiv eller ofullständig användning av avhärdat eller avmineraliserat påfyllningsvatten när detta förväntas.
Förändringar i systemvattnet efter tömning, påfyllning eller underhåll.
Ett möjligt läckage eller tryckfall om hårdheten gradvis ökar till följd av att kommunalt vatten upprepade gånger fylls på.
Vattenkemi som kan kräva ytterligare behandling eller hänsyn enligt tillämpliga riktlinjer för systemvatten.
När hårt vatten värms upp kan kalcium- och magnesiumföreningar bilda avlagringar på invändiga ytor. Kalciumkarbonatavlagringar är särskilt viktiga eftersom de tenderar att bildas på systemets hetaste ytor, bland annat i värmeväxlare i pannor och värmepumpar.
Kalkavlagringar kan bidra till:
Försämrad värmeöverföringseffektivitet.
Högre energiförbrukning för att uppnå den värmeeffekt som krävs.
Lokal överhettning av värmeväxlarens ytor.
Minskat flöde genom smala vattenkanaler.
Ökat ljud från systemet eller pannan.
Begränsat flöde genom ventiler, rörledningar och andra komponenter.
Försämrad prestanda och kortare livslängd för apparaten.
För tidigt komponentfel när avlagringarna blir omfattande.
Totalhårdhet kan också ge användbar information om systemets påfyllningshistorik. Ett system som till exempel ursprungligen fylldes med demineraliserat vatten eller vatten med låg hårdhet förväntas normalt ha en relativt låg hårdhet. En senare ökning kan tyda på att obehandlat ledningsvatten har tillförts vid påfyllning eller återfyllning.
Totalhårdhet bör därför bedömas tillsammans med parametrar som kalcium, M-alkalinitet, P-alkalinitet, pH och konduktivitet vid bedömning av risken för kalkavlagringar och den övergripande vattenkvaliteten i systemet.
Total hårdhet bör normalt inte bedömas isolerat. Ett högt hårdhetsvärde visar att mineraler som kan bilda avlagringar finns, men det betyder inte automatiskt att det bildas avlagringar just nu.
Avlagringar bildas beroende på flera faktorer som samverkar, däribland kalciumkoncentration, alkalinitet, pH, temperatur och vattnets övergripande kemiska sammansättning. Risken är i allmänhet större på ytor med hög temperatur, där mineralernas löslighet kan minska och avlagringar kan bildas.
Det är också viktigt att skilja mellan totalhårdhet och kalcium. Kalciummätning mäter specifikt kalciumjoner, medan totalhårdhet representerar det sammanlagda bidraget från kalcium, magnesium och, i mycket mindre utsträckning, andra joner som bidrar till hårdheten.
Den godtagbara hårdhetsnivån kan också bero på värmeapparatens tillverkares krav, systemets volym, metoden för behandling av påfyllningsvattnet och tillämpliga riktlinjer för vattenkvalitet.
