Circuit obert i circuit tancat: la diferència que canvia el tractament de l'aigua

Un circuit obert rep aigua nova i expulsa aigua del sistema; un circuit tancat conserva i recircula essencialment el mateix volum. Aquesta regla operativa basta per orientar la majoria de diagnòstics de tractament d'aigua en edificis: si hi entren contínuament minerals i oxigen, predominen els problemes associats a l'aigua d'aportació; si el fluid es conserva, importen sobretot la corrosió, l'aire, els residus de muntatge i els fangs que romanen a dins.

Però cal fer una precisió imprescindible. En obra, “obert” i “tancat” solen descriure renovació o recirculació de l'aigua. En hidràulica, ASHRAE defineix un sistema tancat per les seves interfícies amb un gas compressible i pel seu comportament davant l'altura estàtica. Per això, un circuit de calefacció antic amb vas d'expansió obert pot continuar sent hidràulicament tancat. Aquesta guia fa servir el criteri pràctic de tractament i assenyala els casos en què totes dues classificacions no coincideixen.

La regla pràctica: segueix una molècula d'aigua

Per classificar una instal·lació, oblida per un moment la forma de l'esquema i segueix una molècula. Si entra des de la xarxa, travessa el punt d'ús i acaba en un desguàs, un procés o una purga, ets davant d'un servei de pas o amb renovació. Si torna una vegada i una altra a la bomba, al generador i als emissors sense consum deliberat, ets davant d'un circuit tancat de recirculació.

Què passa amb l'aigua en un circuit obert

En una instal·lació sanitària, cada vegada que s'obre una aixeta entra aigua de xarxa i es desplaça una quantitat equivalent cap al consum i el desguàs. La duresa, l'alcalinitat, els clorurs i l'oxigen dissolt es reposen amb cada litre. Si l'aigua s'escalfa, disminueix localment la solubilitat del carbonat càlcic i augmenta el risc de dipòsit en intercanviadors, acumuladors, resistències i punts d'estrangulament. La qüestió no és quant mineral contenia el primer ompliment, sinó quina massa mineral travessa la instal·lació al llarg del temps.

També són sistemes amb renovació els rentats, certs circuits de procés i els equips que descarreguen una fracció significativa de l'aigua. En una torre de refrigeració, a més, l'evaporació elimina aigua però hi deixa les sals: la concentració augmenta fins que el control de purga i aportació restableix l'equilibri. Anomenar-la simplement “un circuit que recircula” oculta precisament el fenomen que governa la seva química.

Què passa amb l'aigua en un circuit tancat

En calefacció, climatització hidrònica o terra radiant, el fluid transporta energia i torna al generador. Després de l'ompliment inicial, l'oxigen dissolt s'hauria de purgar i l'aportació hauria de quedar reduïda a pèrdues menors. La quantitat de calci del primer ompliment és finita; en canvi, els residus d'obra, els òxids i els productes de corrosió romanen en circulació o es dipositen en zones de baixa velocitat, vàlvules, bombes i intercanviadors.

Un circuit tancat no és químicament inert. Pot incorporar acer, coure, alumini, elastòmers, glicol i inhibidors, cadascun amb els seus límits de pH i compatibilitat. Hi pot entrar oxigen a través de canonades polimèriques sense barrera, juntes, purgadors o una pressió inadequada. La guia tècnica Caleffi idronics núm. 18 insisteix a controlar la qualitat de l'ompliment, eliminar gasos i brutícia i vigilar l'aigua de reposició. El context complet dels fangs en circuits tancats està desenvolupat a la nostra guia específica.

Tres casos enganyosos que provoquen tractaments equivocats

1. El retorn d'ACS. La canonada forma una anella i una bomba manté calent el servei, però els usuaris extreuen aigua i la xarxa reposa el mateix volum. A l'efecte d'incrustació i potabilitat, continua sent una instal·lació sanitària amb renovació, no un circuit tancat de calefacció.
2. La torre de refrigeració. L'aigua recircula entre la bassa i l'intercanviador, però està exposada a l'atmosfera, s'evapora, concentra sals i requereix aportació i purga. ASHRAE la fa servir com a exemple de sistema hidràulicament obert per les seves múltiples interfícies amb l'aire.
3. El tancat amb molta aportació. El plànol pot mostrar una instal·lació tancada, però una vàlvula d'ompliment que treballa diàriament en canvia el règim químic. Abans de dimensionar un equip cal mesurar l'aportació i reparar-ne la causa; tractar el símptoma sense corregir l'entrada contínua d'aigua i oxigen condueix a resultats inestables.

Hi ha un quart error habitual: classificar una instal·lació completa per un sol dels seus costats. Un intercanviador de plaques separa dos inventaris. El primari pot ser tancat i el secundari sanitari obert; o una refredadora pot tenir un circuit tancat d'aigua refrigerada i un altre d'obert per a la torre. Cada costat exigeix el seu propi diagnòstic, materials, control i punt de tractament.

Com identificar el circuit en una visita tècnica

1. 01

   Dibuixa l'origen, el recorregut i la destinació

   Marca l'escomesa, l'ompliment, les bombes, els intercanviadors, els consums, l'evaporació, les purgues i els desguassos. Separa els dos costats de cada intercanviador.

2. 02

   Comprova si es conserva la massa d'aigua

   Pregunta quanta aigua es reposa i amb quina freqüència. Si no hi ha comptador, una lectura abans i després d'un període estable aporta més informació que una etiqueta a la sala tècnica.

3. 03

   Busca el contacte amb l'atmosfera

   Revisa basses, dipòsits oberts, torres, sobreeixidors, vasos d'expansió i qualsevol punt on l'aire interactuï amb l'aigua.

4. 04

   Relaciona els símptomes amb l'analítica

   En obert interessen la duresa, l'alcalinitat, la conductivitat, la temperatura i la concentració. En tancat, a més de l'aigua d'ompliment, importen el pH, els metalls, els sòlids, el glicol o l'inhibidor, l'aire i el volum acumulat d'aportació.

La classificació només queda tancada quan l'esquema i els mesuraments expliquen la mateixa història. L'aigua negra, els filtres carregats o els radiadors freds orienten cap als fangs, però no identifiquen per si sols la via d'entrada d'oxigen. De la mateixa manera, una duresa alta indica potencial d'incrustació, no la velocitat real de dipòsit si no es coneixen la temperatura, el consum i les superfícies d'intercanvi.

Quin tractament correspon a cada règim

En obert: actuar sobre l'aigua que travessa la instal·lació

Quan l'objectiu és limitar l'adherència de la calç sense retirar calci ni afegir sal, es pot estudiar la instal·lació d'un EF-i a l'entrada del servei, dimensionat segons el diàmetre i el cabal. És important formular-ne bé l'abast: no redueix la duresa mesurada, no desmineralitza, no corregeix una qualitat no potable i no substitueix els controls específics d'una torre o d'un procés industrial. L'elecció davant d'un descalcificador depèn del resultat buscat; la comparativa entre sal i tractament físic explica aquesta diferència.

En tancat: controlar la causa i gestionar el que recircula

En un circuit amb fangs, un DS-i es pot plantejar com a tractament físic continu per limitar l'adherència i afavorir el despreniment gradual dels dipòsits, sempre amb una via prevista de purga o retirada. No repara fuites, no elimina una entrada d'oxigen, no substitueix l'equilibratge ni fa innecessari un rentat inicial quan el circuit està obstruït. Els separadors d'aire i partícules, la neteja, la filtració magnètica, l'aigua d'ompliment condicionada i els inhibidors compatibles poden ser mesures complementàries segons l'estat, els materials i les instruccions del generador.

En sistemes mixtos: una decisió per cada costat

No hi ha cap contradicció a instal·lar estratègies diferents als dos costats d'un intercanviador. El secundari d'ACS pot requerir protecció contra la calç i el primari tancat, control de la corrosió i els fangs. La pràctica professional consisteix a documentar l'objectiu de cada equip, la seva ubicació, les variables que es comprovaran i el criteri per avaluar-ne el resultat.

Què ha de quedar escrit en el projecte i el manteniment

• Esquema amb els límits de cada circuit i els punts d'aportació, purga, buidatge i contacte atmosfèric.
• Volum, cabal, temperatura, pressió i materials en contacte amb el fluid, inclosos elastòmers i fluids amb glicol.
• Qualitat exigida a l'aigua d'ompliment i reposició, amb el mètode i la freqüència de control.
• Volum acumulat d'aportació en circuits tancats i llindar que obliga a investigar una anomalia.
• Pla de neteja, purga, separació d'aire i sòlids, dosificació si n'hi ha i verificació posterior.
• Funció i límits declarats de cada tractament, seguint el fabricant del generador i de l'equip instal·lat.

A Espanya, la IT 1.3.4.2.11 del RITE publicat al BOE remet, per prevenir la corrosió i la incrustació, a criteris normatius i a les indicacions dels fabricants. La lectura pràctica és clara: identificar si és obert o tancat és el principi de la feina, no una autorització per aplicar una recepta universal.

La conclusió útil i les referències tècniques

Si l'aigua es renova, estudia què entra i la massa que travessa el sistema. Si l'aigua es conserva, estudia què queda a dins i per què hi continuen entrant aigua, aire o contaminants. Si hi ha un intercanviador, repeteix l'anàlisi a cada costat.

• ASHRAE Handbook, capítol 13: Hydronic Heating and Cooling, per a la definició hidràulica i el comportament dels sistemes oberts i tancats.
• Caleffi idronics núm. 18: Water Quality in Hydronic Systems, per a la qualitat d'ompliment, els gasos, la brutícia, la corrosió i l'aigua de reposició en sistemes hidrònics.
• RITE: Reial decret 178/2021 al BOE, especialment el criteri de tractament de l'aigua de la IT 1.3.4.2.11.