Как подобрать анод для бойлера
Как заменить магниевый анод в водонагревателе и зачем это делать
Содержание
Содержание
Магниевый анод защищает водонагреватель и ТЭНы от электрохимической коррозии. Но со временем он разрушается. Если своевременно его не заменить, то это может привести к преждевременному выходу водонагревателя из строя. Впервые об этом слышите? Мы все подробно расскажем, а еще покажем, как правильно заменить магниевый анод.
Что такое магниевый анод и для чего он нужен
Магниевый анод представляет собой металлический стержень с резьбовым наконечником. Он устанавливается в баке водонагревателя, как правило рядом с ТЭНом.
Он никаким образом не участвует в нагреве воды и не избавляет от образования накипи. Анод служит для гальванической катодной защиты бака от коррозии и ржавления.
Вы справедливо можете заметить, что во многих современных водонагревателях используется бак из нержавеющей стали. Но совершенно нержавеющих сталей не существует. Это становится хорошо понятно, если исходить из английского названия — Stainless steel, что дословно переводится — менее ржавеющая сталь. Такой тип стали противостоит коррозии из-за тонкой защитной пленки на своей поверхности. Но под воздействием неблагоприятной среды, которая возникает внутри водонагревателя, она может разрушится.
Эмалированное покрытие баков из-за постоянных циклов нагревания и охлаждения также подвержено деградации. Ведь краска и сталь имеют разные коэффициенты теплового расширения. Сначала появляются мелкие трещины, которые со временем увеличиваются в размере.
Если кратко, то коррозия — это электрохимическая окислительно-восстановительная реакция. Одновременно происходят два процесса: окисление, когда электроны переносятся с поверхности железа (приводя к фактической его потере), и восстановление, когда электроны превращают воду или кислород в гидроксиды.
Но, если в воде присутствует защитный анод, магний забирает на себя все окислительные реакции, поскольку обладает наименьшим электрохимическим потенциалом. Все разрушительные процессы направляются именно на него, а не на стенки и сварные швы бака. А накипь в результате реакции становится рыхлой. При очистке, она легко удаляется.
Магниевый анод защищает бак водонагревателя от коррозии и увеличивает срок его службы.
Длина, диаметр, размер резьбового соединения магниевых анодов бывают разнымм. Это зависит от производителя и объема водонагревателя. Но даже если вы не сможете найти в продаже оригинальный анод, то всегда можно подобрать совместимый.
Зачем менять анод
Магний эффективно останавливает коррозию стенок бака водонагревателя и сварных швов. Но со временем анод окисляется и постепенно разрушается. Защитная функция снижается, а затем и вовсе прекращается — бак может проржаветь насквозь:
Кроме того, из-за растворенных в воде минеральных солей на внутренней поверхности бака водонагревателя и поверхностях ТЭНов образуется накипь. Без магниевого анода такие отложения становятся невероятно прочными и плотными. В итоге нарушается правильный теплообмен, что может привести к перегоранию ТЭНов.
Магниевые аноды — расходный материал. Производители рекомендуют ежегодно проверять их состояние. В зависимости от жесткости воды замена производится не реже одного раза в 24 месяца, а также, если анод износился на 30 % и более.
Необходимые инструменты
Для замены магниевого анода много инструментов не понадобится. Приготовьте:
Слив воды и извлечение ТЭНов
Замена магниевых анодов будет продемонстрирована на примере водонагревателя Ariston ABS VLS EVO INNOX QH 80.
Обязательно отключите водонагреватель от электрической сети и перекройте воду.
Будьте аккуратны. Вода в водонагревателе очень горячая! Перед началом работ ее лучше полностью слить или заблаговременно отключить нагрев.
Спустите лишнее давление из бойлера, открыв кран с горячей водой. Затем закройте его. Отсоедините дренажный шланг. Открутите гибкую подводку и обратный предохранительный клапан с ввода холодной воды. При необходимости используйте разводной ключ. Приготовьте салфетку, так как может вытечь немного воды.
К вводу водонагревателя присоедините приготовленную гибкую подводку.
Ее второй конец направьте в место, в которое вы планируете сливать воду. Если унитаз, раковина или ванна от места установки водонагревателя находятся далеко, то можно воспользоваться, например, ведром.
Аккуратно ослабьте подводку с вывода горячей воды. Не откручивайте ее полностью. В случае, если понадобится остановить воду, просто вновь закрутите гайку.
Вода из водонагревателя начнет сливаться.
Затем снимите декоративные заглушки и выкрутите саморезы при помощи отвертки.
Снимите крышку водонагревателя, под которой находятся ТЭНы и сам магниевый анод.
На этом этапе рекомендуется сделать несколько фотографий мест соединений проводов и общий вид схемы подключения. При сборке обратно это очень поможет, и вы ничего не перепутаете.
Отключите мешающие провода.
Подставьте емкость, в которую будет сливаться оставшаяся в баках вода. Ее будет немного, но она будет очень грязной.
Открутите крепление ТЭНа. Сделать это можно ключом, но в данной модели из-за ограниченного пространства удобно использовать торцевую головку.
Будьте аккуратны, вода может политься внезапно, когда вы этого не ожидаете.
Извлеките ТЭН. Зрелище неприятное, но видимая грязь это по большей части всего лишь остатки магниевого анода. В данном случае, за два года он практически полностью разрушился. Внутри бака так же есть отложения — уберите их при помощи одноразовой салфетки.
Замена магниевого анода
Магний с анода осыпался и больше не может выполнять функцию защиты бака, поэтому анод нужно заменить.
ТЭН необходимо промыть водой, а остатки анода выкрутить. Будьте аккуратны, его края очень острые! Чтобы не пораниться используйте плоскогубцы. Новый анод вкрутите без использования инструмента.
Если в водонагревателе два ТЭНа и, соответственно, два магниевых анода, выполните аналогичные шаги. В данном случае, состояние второго анода также неудовлетворительное:
Для сравнения — новые и старые магниевые аноды.
Сборка
Сборка осуществляется в обратном порядке. Хорошо очистите края отверстий для ТЭНа. Установите на монтажные места фиксирующие винты.
Наденьте на ТЭН уплотнительную прокладку и аккуратно установите его на место. Затягивайте гайки крест на крест с одинаковым усилием, чтобы не допустить перекоса. Убедитесь, что контакты ТЭНа сухие и подключите обратно все провода, сверяясь с фотографией.
При помощи анаэробного герметика или фумленты установите обратный предохранительный клапан с дренажным шлангом и подключите к водонагревателю воду. Не забудьте затянуть гайку на выводе горячей воды.
Проверьте состояние прокладок на гибкой подводке. Со временем от горячей воды, или чрезмерного усилия при установке они могут прийти в негодность. При необходимости замените подводку.
При подключении силовых проводов к ТЭНам, проверьте состояние клемм. Со временем они могут прослабиться. Если это произошло, аккуратно их подожмите. В противном случае, из-за неплотного контакта они могут подгореть.
Проверка
После окончательной сборки водонагревателя и подключения воды необходимо проверить места соединений на предмет протечки. Для того, чтобы водонагреватель наполнился, откройте на смесителе горячую воду, а затем приоткройте вводной шаровый кран. По мере заполнения бойлера водой, воздух будет из него выходить.
Предварительно рекомендуется выкрутить на смесителе аэратор, чтобы он не забился.
Вода в начале может идти мутной. Чтобы она очистилась, пролейте как минимум один объем водонагревателя.
Если утечек из-под фланцев ТЭНов и мест подключения воды нет, установите крышку корпуса. Подключите водонагреватель в электрическую сеть. Запишите дату проведения замены в сервисную книжку. Надеемся, что вы прекрасно справились с заменой магниевых анодов, и водонагреватель будет служить вам долго!
Магниевый или алюминиевый анод для водонагревателя
Для чего нужен магниевый или алюминиевый анод для водонагревателя — бойлера
Водопроводная вода с растворенными в ней солями является проводником электрического тока — электролитом. Из школьного курса физики известно, что если в электролит поместить два электрода из разных металлов, то образуется гальванический элемент. Один из электродов получает положительный потенциал — анод, другой — отрицательный, катод. В результате электрохимической реакции в электролите, металл анода взаимодействует с кислородом, растворенным в воде. Металл анода разрушается, превращается в окислы, ржавчину. Второй электрод — катод, не корродирует.
В баке водонагревателя всегда есть детали, изготовленные из разных металлов — бак из стали, ТЭН из меди. Медь в этой паре будет катодом, а стальной бак — анодом.
Если даже все детали в баке сделаны из нержавейки, то сварные швы имеют отличия в составе металла. Совсем небольшие примеси на поверхности металла сварного шва образуют с металлом бака гальванический элемент и создают условия для электрохимической коррозии металла шва. Металл шва в этом гальваническом элементе является анодом и будет постепенно разрушаться.
Для защиты металла бака и сварного шва от электрохимической коррозии, в электролит помещают электрод, изготовленный из металла с большим отрицательным потенциалом. Такой электрод будет иметь потенциал анода, как с металлом стального бака, так и сварного шва. А защищаемый металл будет выступать в роли катода. В результате, металл анода будет корродировать и медленно разрушаться, а металл катода (бак и сварные швы) не будет страдать от ржавчины.
Такой способ защиты называют протекторной защитой от коррозии, а сам электрод называют анодом протекторной защиты. Анод иногда выгодно делать в виде покрытия одного металла другим. Например, сталь часто покрывают слоем цинка и получают оцинкованную сталь. Слой цинка в которой служит анодом.
К металлу, используемому в качестве материала протектора, предъявляются следующие основные требования:
Для защиты от коррозии стальных баков электроводонагревателей, их производители, обычно применяют аноды из магния. Электроды из алюминия создают в электролите меньшую разность потенциалов с другими металлами, чем аноды из магния. На рынке можно найти алюминиевые аноды для водонагревателей сторонних производителей.
Таблица. Некоторые электрохимические свойства магния и алюминия
Электроды анодов делают из специальных сплавов основного металла.
Образование плотной окисной пленки препятствует прохождению тока у технически чистого алюминия и обычных технических сплавов металлов. Введение в сплавы специальных добавок позволяет получить электроды с более отрицательными, чем у основного металла, потенциалами. Протекторы из сплавов остаются активными, равномерно корродируют и не становятся пассивными в среде, где они используется.
Магниевый анод может содержать какой-то процент алюминия, а в сплав алюминиевого электрода обязательно добавляют цинк и магний. Кроме того, для улучшения свойств, в состав металла часто добавляют другие элементы, например, редкоземельный индий. У каждого производителя состав и свойства анодов могут быть другими.
Каждый протектор имеет свой радиус защитного действия, который зависит как от размеров и свойств анода, так и от параметров электролита и защищаемого металла. Размеры анода, а также количество электродов в баке, выбирают в зависимости от площади поверхности защищаемого металла и наличия электроизолирующих покрытий (краска, стеклоэмаль и т.п.) на его поверхности. Чем больше поверхность открытого, без защитных покрытий, металла в баке, тем больше должны быть размеры анода или/и их число.
Скорость разрушения, эрозии анода, также зависит от состава металла электрода и электропроводности воды. Протекторы из магния должны эксплуатироваться в воде с рН 9,5 – 10,5. Если рН воды меньше, то увеличивается скорость растворения магниевого электрода. При выборе анода рекомендую руководствоваться указаниями заводской инструкции.
Все металлические детали в баке водонагревателя должны иметь электрический контакт с анодом. Нельзя анод просто положить в бак, или прижать пластиковыми стяжками к трубкам датчиков, как советуют некоторые «специалисты».
Недостатки анодной протекторной защиты от коррозии
Если сдвиг потенциала анода в отрицательную сторону превысит определённое значение, возможна так называемая перезащита, которая приводит к выделению водорода на катоде, к изменению состава приэлектродного слоя и к другим процессам. Все эти процессы способствуют отслаиванию защитного (изоляционного) покрытия в баке и ускорению коррозии защищаемого металла.
Чтобы исключить перезащиту и не допустить недозащиту, величина разности потенциалов анода и катода должна находиться в определенных пределах в зависимости от целого ряда факторов, которые могут меняться. Причем, в случае значительного изменения этих факторов необходимо менять и величину потенциала анода. То есть, величину разности потенциалов между анодом и катодом необходимо измерять, контролировать и регулировать.
В водонагревателях высокой ценовой категории применяют более совершенную, регулируемую катодную защиту от коррозии. Сдвиг потенциала защищаемого металлического объекта осуществляется с помощью внешнего источника постоянного тока. Разность потенциалов между титановым анодом и баком водонагревателя регулируется электроникой по заданной программе.
Практика эксплуатации бюджетных водонагревателей с протекторной защитой свидетельствует о том, что не всегда удается исключить перезащиту, используя, рекомендуемый производителем, магниевый анод.
Для простого, протекторного способа защиты водонагревателей, единственный способ не допустить перезащиту и уменьшить потенциал — это заменить магниевый анод на электрод из алюминия.
Когда менять магниевый анод на алюминиевый
О том, что магниевый анод в водонагревателе работает в режиме перезащиты, говорит наличие одновременно двух факторов:
Если у Вас присутствуют эти факторы, то рекомендую заменить магниевый анод на алюминиевый. Размеры алюминиевого анода следует выбрать примерно в 1,5 раза больше, чем были у магниевого.
Когда менять анод протекторной защиты бойлера
Товары для строительства и ремонта
По мере эрозии, аноды подлежат регулярной замене. Критерии, по которым определяют необходимость замены анода, обычно указаны в заводской инструкции. Производители электроводонагревателей рекомендуют через один год с начала эксплуатации выполнить осмотр и оценку степени износа анода и величины отложений накипи на ТЭНах. По результатам оценки определяют периодичность замены анода и чистки от накипи.
Анод протекторной защиты оказывает незначительное влияние на образование накипи на ТЭНах водонагревателя. Увеличение интенсивности электрохимических процессов на поверхности металла способствует некоторому разрыхлению слоя накипи. Камень из солей жесткости становится менее плотным и легче отделяется от металла.
Вода + анод = сероводород
Почему горячая вода из бойлера пахнет сероводородом
Через какое-то время вода из бойлера может начать жутко вонять сероводородом. Причина — в размножении бактерий в баке водонагревателя. Особенно часто это происходит, если вода в водопровод подается из местной скважины или колодца. Вода из городского водопровода обычно специально готовится, сильно обеззараживается, хлорируется, и с ней такие случаи бывают редко.
Большие количества газа сероводорода (H2S) выделяются и накапливаются в результате жизнедеятельности сульфатредуцирующих (сульфатвосстанавливающих) бактерий в воде.
Сульфатредуцирующие бактерии используют органические вещества (CH2O) или водород (H) в качестве донора электрона и сульфат (SO4) в качестве акцептора электрона при получении энергии
Проще говоря, существует две разновидности сульфатредуцирующих бактерий. Обеим разновидностям для жизнедеятельности необходимы сульфаты — соединения серы, а также водород. Но одна разновидность бактерий добывает водород из органических веществ в иле. Другие бактерии используют молекулярный водород, который находят в воде.
Важно — развитие сульфатредуцирующих бактерий происходит в анаэробных условиях, при отсутствии свободного кислорода в воде.
Чем опасен сероводород
Сероводород (H2S) плохо растворим в воде. Огнеопасен. Концентрационные пределы воспламенения в смеси с воздухом составляют 4,5—45 % сероводорода.
При вдыхании воздуха с большой концентрацией из-за паралича обонятельного нерва запах сероводорода почти сразу перестаёт ощущаться. Сероводород также используют в лечебных целях, например в сероводородных ваннах.
Появление сероводорода в воде бойлера — это не только неприятный запах и опасность для здоровья. Раствор сероводорода в воде — очень слабая сероводородная кислота. Сероводород превращает воду в баке бойлера в кислоту, пусть и очень слабую. Увеличение кислотности воды ускоряет электрохимическое растворение магниевого анода протекторной защиты от коррозии.
Две причины запаха сероводорода из воды бойлера
Одна причина запаха
Питательной средой для некоторых разновидностей сульфатредуцирующих бактерий служит ил, который содержит органические соединения. Такие бактерии можно найти в природе, например, в отложениях ила на дне болот, озер. Или в искусственных сооружениях — в септике канализации, например. Или на дне колодца, или накопительного бака с водой, если там скапливаются органические загрязнения.
В баке бойлера со временем из воды оседает и накапливается слой ила, который может стать средой обитания сульфатредуцирующих бактерий.
Увеличьте температуру воды в бойлере до максимума, выше 70 о С и попользуйтесь горячей водой дня три. Микроорганизмы при такой температуре должны погибнуть, а накопленный в иле сероводород за это время уйдет с водой из бака. Если запах сероводорода исчез, то скорее всего причина запаха в деятельности бактерий, которые живут в слое ила.
Другая причина запаха
Другие разновидности бактерий живут в воде. Для жизнедеятельности, таким бактериям, необходим молекулярный водород. Некоторые из них живут в природных источниках термальной воды при температуре +110 о С.
В баке водонагревателя молекулярный водород особенно интенсивно выделяется, если протекторная защита от коррозии работает в режиме «перезащиты» (подробнее о «перезащите» читайте в статье выше).
Если в баке водонагревателя вода содержит достаточно большое количество сульфатов, и протекторная защита работает в режиме «перезащита», с интенсивным выделением водорода, то создаются условия для активного размножения сульфатредуцирующих бактерий в воде.
Определить причину не сложно – выньте протекторный анод из бака и включите водонагреватель в работу без анода. Если вода перестала отдавать тухлыми яйцами – причина найдена.
Способы устранения запаха сероводорода из воды бойлера
В баке водонагревателя могут присутствовать сульфатредуцирующие бактерии как в иле, так и в воде, одновременно. Но обычно, наиболее активной является какая-то одна разновидность бактерий. В зависимости от того, какая разновидность сульфатвосстанавливающих бактерий в баке бойлера является причиной запаха сероводорода, выбирают и способ избавления от запаха.
Устранение бактерий, которые живут в слое ила
Бывает достаточно выполнить хотя бы одно из следующих мероприятий:
Устранение бактерий из воды бойлера
Для подавления сульфатредуцирующих бактерий, живущих в воде бойлера, бывает достаточно выполнить:
Общие меры борьбы с бактериями в бойлере
Следующие меры способны подавить развитие бактерий как в воде, так и в иле:
Виды анодов для водонагревателя
Отправим материал на почту
Для долгосрочной и надежной эксплуатации домашнего бойлера необходимы несколько условий. И главное из них – наличие внутри прибора анода. Обычно его делают из магния, но есть и другие конструкции. Рассмотрим, как работает магниевый анод в водонагревателе, зачем он вообще нужен и из чего состоит.
Назначение магниевого анода
Деталь изготавливают из обычной стали. Берут круглый металлический стержень и покрывают его магнием. Вот и вся премудрость. Но благодаря этому, казалось бы, незначительному элементу срок службы водонагревателя увеличивается минимум в два раза. Разберемся, зачем нужен магниевый анод.
Таким образом действие носит сугубо жертвенный характер. Коррозия разрушает не стенки бака, а специальный металлический стержень. А поскольку его стоимость невысока, то ремонт оборудования проходит без ущерба семейного бюджета.
Также аноду приписывается защита прибора от накипи. Налет появляется везде, где происходит нагрев и способен со временем вывести из строя нагревательные элементы. Правда это всего лишь маркетинговый ход от производителей. На самом деле анод лишь разрыхляет кальциевые отложения. Но это значительно помогает при их плановом удалении.
Принцип действия
Рассмотрим, как работает магниевый анод в водонагревателе более подробно. Если домашний бойлер не снабдить подобной защитой, то при его работе начнет проявляться эффект, названный еще в восемнадцатом веке гальванической парой. А это происходит, поскольку в приборе есть нагревательный элемент. И в его конструкции обязательно присутствует еще один металл, кроме стали.
Чтобы сохранить корпус и все стальные детали водонагревателя в целости, необходимо заменить в связке второй элемент. Магний намного активнее стали. Поэтому, когда в бойлер помещают магниевый анод, то он забирает на себя все окислительные реакции.
Теперь весь высокий электрохимический потенциал переходит со стенок бака на металлический стержень, покрытый магнием. А все потому, что последний лишь двухвалентен. Тогда как сталь является трехвалентной. Поэтому магний притягивает к себе все активные соли, а также кислород, который образуется при нагреве воды. Вот эта способность и объясняет, зачем нужен магниевый анод в нагревательном баке для воды.
Для тех, кто знаком со словом анод, знают, что без катода он не бывает. Так вот, в последний превращается корпус водонагревателя, когда к нему подключается такая защита. А поскольку коррозия является исключительно анодным процессом, то стенки бака (катод) остаются в надежной защите от нее.
Другие виды анодов
Магниевый электрод может быть нескольких видов. А вся их разница обычно заключается в покрытии, которое наносят на металлический стержень. Последний, практически, остается без изменений. На его конце нарезается резьба для подсоединения к корпусу. А его длина колеблется от 14 до 66 сантиметров. Эти параметры зависят от конструкции водонагревателя.
Как правило, самый распространенный из магниевых электродов имеет однотипную оболочку. Берет на себя все окислительные процессы и в итоге полностью растворяется. Срок службы редко может превысить два года. Поэтому многие производители рекомендуют замену элемента каждые 15 месяцев.
Следует сказать о современной разновидности данного электрода. Поскольку иногда существовали трудности с заменой анода, из-за его большой длины, производители начали выпускать гибкие аналоги. Гранулы магния засыпаются в пластиковую трубку, которая имеет микропоры. В таких конструкциях отсутствуют внутренние осадки, а элемент, берущий на себя коррозийный процессы, просто добавляется по мере его расхода.
Магниевый электрод может быть заключен и в другие оболочки. Одной из них выступает титановое покрытие. Данный анод не подвержен разрушениям. Его срок службы полностью зависит от воды. Вернее, ее качества. И в среднем достигает семи лет.
Принцип работы титанового анода базируется на восстановлении поверхности после поражения ее коррозией. Поэтому электрод выполняет не только питающие действия, но и измерительные. Последние происходят, когда внешнее питание временно отключается автоматикой.
За пассивный период урон анализируется. Для этого анод замеряет разность потенциалов и сравнивает его с первоначальным. Затем подбирается нужная сила тока для защиты поверхности.
Роль магниевого электрода может выполнять стальной стержень, покрытый алюминием. Конструкция получается еще более дешевой, чем из магния. Но в бытовых целях ее, практически, не применяют. И распространение вариант получил только в некоторых промышленных сферах.
Главным недостатком алюминиевого анода выступает его способность изменять вкус воды. Он вносит в нее сероводородные нотки. Этот запах отличается особой неприятностью для человека. Поэтому магниевый электрод остается самым востребованным для защиты водонагревателя от коррозии.
Самостоятельная замена
Налет солей на нагревательном элементе неизбежен. Но благодаря аноду очистить его намного легче, поскольку накипь становится рыхлой. И, проводя регулярную проверку водонагревателя, ее счищают с ТЭНа. А заодно и анализируют состояние самого магниевого электрода.
Если он полностью разрушился, то необходимо провести следующие действия:
Для того, чтобы не перепутать провода при подключении, необходимо их сфотографировать на телефон при демонтаже. А эксперты вообще советуют делать снимки при каждой проведенной операции.
Полезные советы
Для определения необходимости замены анода можно воспользоваться слухом или зрением. Нужно обратить внимание на некоторые факторы. И если хоть один из них в наличии, то время замены пришло.
Показатели, которые указывают, что старый магниевый электрод уже не выполняет свои функции:
Все эти признаки также говорят о появлении чрезмерной накипи. Поэтому при замене анода, также чистится нагревательный элемент. А для того, чтобы это происходило, как можно реже, необходимо установить фильтры для воды. Тогда содержание различных веществ, которые осаживаются на поверхности, станет намного меньше.
Не стоит полагаться на паспортные сроки. Лучше проводить визуальную диагностику не реже одного раза в год. Для этого нужно снимать крышку и освобождать термоблок. Если осмотр анода выявил его разрушение более, чем на половину, лучше сразу заняться заменой. А заодно провести очистку ТЭНа от накипи.
Эксперты советуют, что лучше отказаться на пару дней без горячей воды, чем эксплуатировать водонагреватель без анода.
Заключение
Магниевый электрод способен значительно сэкономить семейный бюджет. Ведь он в разы повышает срок службы бытового водонагревателя, не позволяя коррозии разрушать металлические детали. А появление ржавчины в бойлере неизбежно. Потому что при нагреве воды выделяется кислород, у которого присутствуют окисляющие свойства.